CN110913101A - 一种拍摄装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信技术领域，提供一种拍摄装置及电子设备，以解决图像出现伪色导致图像效果差的问题。其中，拍摄装置包括：第一镜片，第一入射光线经过第一镜片后具有第一出射光线和第二出射光线；第一传感器，设置在第一出射光线的传播路径上；第二传感器，设置在第二出射光线的传播路径上；第二镜片，第二入射光线经过第二镜片后具有第三出射光线和第四出射光线；第三传感器，设置在第三出射光线的传播路径上；第四传感器，设置在第四出射光线的传播路径上；每个传感器具有滤光片，每个滤光片透过不同的光波段。这样，利用多个镜片将入射光线反射和透射后，多个传感器能够获取多种波段的光线，能够提高图像的颜色还原度，提高图像的效果。

Description

一种拍摄装置及电子设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种拍摄装置及电子设备。

背景技术

相机传感器是相机的核心部件，目前主流的传感器是CMOS(互补金属氧化物半导体)器件，其感光原理是通过感光点对光线进行采样和亮化，从而将获取的数据还原成图像。在采样时，由于传感器的每个感光点只能获取某一特定光波段的光，而其他波段的光需要根据其他感光点获取的数据进行估算获取。这样获取的图像在细节处会出现伪色，导致获取的图像效果较差。

发明内容

本发明实施例提供一种拍摄装置及电子设备，以解决图像在细节处出现伪色而导致图像效果较差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种拍摄装置，包括：

第一镜片，第一入射光线经过所述第一镜片后，具有第一出射光线和第二出射光线；

第一传感器，所述第一传感器设置在所述第一出射光线的传播路径上；

第二传感器，所述第二传感器设置在所述第二出射光线的传播路径上；

第二镜片，第二入射光线经过所述第二镜片后，具有第三出射光线和第四出射光线；

第三传感器，所述第三传感器设置在所述第三出射光线的传播路径上；

第四传感器，所述第四传感器设置在所述第四出射光线的传播路径上；

其中，所述第一传感器具有第一滤光片，所述第二传感器具有第二滤光片，所述第三传感器具有第三滤光片，所述第一滤光片、所述第二滤光片和所述第三滤光片分别透过不同的光波段。

第二方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括如上所述的拍摄装置。

本发明实施例中，拍摄装置包括：第一镜片，第一入射光线经过所述第一镜片后，具有第一出射光线和第二出射光线；第一传感器，所述第一传感器设置在所述第一出射光线的传播路径上；第二传感器，所述第二传感器设置在所述第二出射光线的传播路径上；第二镜片，第二入射光线经过所述第二镜片后，具有第三出射光线和第四出射光线；第三传感器，所述第三传感器设置在所述第三出射光线的传播路径上；第四传感器，所述第四传感器设置在所述第四出射光线的传播路径上；其中，所述第一传感器具有第一滤光片，所述第二传感器具有第二滤光片，所述第三传感器具有第三滤光片，所述第一滤光片、所述第二滤光片和所述第三滤光片分别透过不同的光波段。这样，利用多个镜片将入射光线反射和透射后，多个传感器通过滤光片能够获取多种波段的光线，能够提高图像的颜色还原度，提高图像的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的拍摄装置的结构图之一；

图2是现有技术中的传感器示意图；

图3是现有技术中的拍摄装置的结构图；

图4是现有技术中的对焦模组的结构图；

图5是本发明实施例提供的拍摄装置的结构图之二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1是本发明实施例提供的拍摄装置的结构图，如图1所示，拍摄装置包括：

第一镜片111，第一入射光线经过所述第一镜片后，具有第一出射光线和第二出射光线；

第一传感器121，所述第一传感器设置在所述第一出射光线的传播路径上；

第二传感器122，所述第二传感器设置在所述第二出射光线的传播路径上；

第二镜片112，第二入射光线经过所述第二镜片后，具有第三出射光线和第四出射光线；

第三传感器123，所述第三传感器设置在所述第三出射光线的传播路径上；

第四传感器124，所述第四传感器设置在所述第四出射光线的传播路径上；

其中，所述第一传感器具有第一滤光片，所述第二传感器具有第二滤光片，所述第三传感器具有第三滤光片，所述第一滤光片、所述第二滤光片和所述第三滤光片分别透过不同的光波段。

现有技术中，相机传感器的感光方式和人眼类似，像素上覆盖的RGB三种CFA(color filter array，颜色滤波阵列)模拟人眼的三种视锥细胞，对光谱反射曲线进行采样，形成数据信号后通过图形信号处理形成图像。与人眼不同的是，传感器采用Bayer(拜尔)排列，排列方式如图2所示。影像传感器的基本单元光电二极管可测量光线强弱变化，而不能感应色彩，通过设置色彩滤镜矩阵覆盖于光电二极管上方则可以实现拍摄彩色图像。当光线入射时，只有对应滤镜颜色的光才会穿过滤色镜，到达光电二极管而产生电信号。这样每个像素点便能得到部分颜色的数值，随后再结合周围临近像素点的数据，通过插值去马赛克算法计算出这个像素点真正的图像颜色数据。由于每个光电二极管仅能接收1/3的光线信息，而另外的2/3都被色彩滤色镜过滤掉了，这就会导致产生伪色，降低解析力。传统的拍摄模组的结构图可以参见图3，图3中31表示镜头组，32表示滤光片，33表示传感器。摄像头的对焦模组结构图可以参见图4。其中，图4中，41至48依次表示：protective film(保护膜)，lens(镜头)，VCM(音圈马达)，holder(底座)，IR(Infrared Radiation，红外)滤光片，sensor(感光传感器)，FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)，connector(连接器)。

本发明实施例中，第一镜片与第一入射光线的入射方向之间的角度处于预设角度范围，这样入射光线射至第一镜片后，可以经第一镜片反射、透射或者折射等，从而改变第一入射光线的射出方向。同理，第二入射光线经第二镜片后出射方向发生改变。这样，景物光线分别投射至两个镜片后，可以经镜片反射或透射得到至少三个方向的光线。其中，上述镜片可以是同时具备反射和透射功能的镜片。上述角度可以是能够使镜片将入射光线反射出去所对应角度范围内的任意角度。

如图1所示，景物光线对应的第一入射光线入射至第一镜片111，并经第一镜片111后进行反射和透射，经过第一镜片反射后的部分光线射至第一传感器121，经过第一镜片透射的另一部分光线射至第二传感器122。同样地，第二入射光线经第二镜片112反射和透射后分别射至第三传感器123和第四传感器124。由于第一传感器、第二传感器、第三传感器均设有滤光片，且每个滤光片用于透过特定波段的光线，多个传感器可以获取多种波段的光线，得到的图像数据丰富，能够更大程度地还原图像的颜色，减少伪色。

第四传感器可以不覆盖滤光片，这样传感器获得的光线为未经滤光片过滤的光线，获得的图像数据更全面。第四传感器还可以为具备特定功能的传感器。

例如，如图1所示，图1中的第一传感器121，第二传感器122和第三传感器123可以是分别覆盖用于透过R(红色)G(绿色)B(蓝色)光波段的滤光片的传感器，对应的传感器分别简称为R传感器、G传感器、B传感器，第四传感器124可以是未盖滤光片的传感器，简称W传感器。这样，不同的传感器可以采集不同颜色的光线，并获取对应的图像数据，得到的图像数据更丰富；且通过不覆盖滤光片的传感器获取的图像数据可以拥有全幅图像的亮度信息，得到的图像的亮度和颜色效果更好。上述四个传感器的尺寸可以相同，但是像素尺寸可以不同。一般可以设置G对应传感器的像素尺寸小于其他的传感器的像素尺寸，或者未覆盖滤光片的传感器像素尺寸小于其他传感器的像素尺寸，能够提高分辨率。还可以根据实际使用灵活设置，此处不作限定。

当相机启动时，镜片将景物光线分别通过对应颜色的滤光片投射向传感器，这样可以分别感光到全尺寸的RGBW四幅图，若镜片为具备50％反射率和50％透射率的镜片，相对于同尺寸的拜尔传感器，多了3/4的RB数据信息和1/2的G数据信息，还拥有全幅图的亮度信息。四个传感器分别读取到不同颜色滤光片下的图像数据，这四个图像数据对应的都是全尺寸图，相当于拜尔传感器感光并做过demosaic(插值)算法后的图。由于无需做demosaic算法，故可以提升图像的清晰度和颜色还原能力，同时也可以优化伪色或波纹。得到的图像数据输入给ISP(图像信号处理)模块进行处理，可生成图像。

另外，不同传感器对应的滤光片中，还可以包含用于过滤相同波段光线的滤光片。例如，4个传感器对应的4个滤光片中，包括两个用于过滤绿色光线对应光波段的滤光片，一个用于过滤红色光线对应光波段的滤光片和一个用于过滤蓝色光线对应光波段的滤光片。

由于每个传感器能够获取对应波段光线的图像数据，得到的图像数据丰富，能够更大程度地还原图像的颜色，减少伪色，提高图像的效果。且通过不覆盖滤光片的传感器获取的图像数据可以拥有全幅图像的亮度信息，得到的图像的亮度和颜色效果更好。

可选的，如图1所示，所述第一镜片111朝向第一方向，所述第二镜片112朝向第二方向；且所述第一镜片111可由所述第一方向绕轴转动至第三方向，和/或，所述第二镜片112可由所述第二方向绕轴转动至第四方向。

在该实施方式中，可以将第一方向作为第一镜片的初始朝向，或者转动第一镜片使其朝向第一方向；可以将第二方向作为第二镜片的初始朝向，或者转动第二镜片使其朝向第二方向。第一镜片和第二镜片中的至少一个可以绕轴转动，即，第一镜片可由第一方向绕轴转动至第三方向，和/或，第二镜片可由第二方向绕轴转动至第四方向。

这样，能够根据实际情况控制镜片的朝向，从而获得图像数据，提高操作灵活性。

可选的，在所述第一镜片朝向所述第三方向且所述第二镜片朝向所述第二方向时，所述第二镜片位于所述第一出射光线的传播路径上；

所述第一出射光线经过所述第二镜片后，具有第五出射光线和第六出射光线，所述第三传感器和所述第四传感器分别位于所述第五出射光线和所述第六出射光线的传播路径上。

在该实施方式中，第一镜片朝向第三方向且第二镜片朝向第二方向时，第一入射光线经第一镜片反射和透射后，一部分光线，即第二出射光线射至第二传感器，另一部分光线，即第一出射光线射至第二镜片。射至第二镜片的光线经第二镜片反射和透射形成第五出射光线和第六出射光线，第五出射光线和第六出射光线分别射至第三传感器和第四传感器。另外，第二入射光线经过第二镜片反射和透射形成的出射光线也可以分别射至第三传感器和第四传感器。

这样，能够根据实际情况控制镜片的朝向，从而获得图像数据，提高操作灵活性。

可选的，在所述第一镜片朝向所述第一方向且所述第二镜片朝向所述第四方向时，所述第一镜片位于所述第三出射光线的传播路径上；

所述第三出射光线经过所述第一镜片后，具有第七出射光线和第八出射光线，所述第一传感器和所述第二传感器分别位于所述第七出射光线和所述第八出射光线的传播路径上。

在该实施方式中，第一镜片朝向第一方向且第二镜片朝向第四方向时，第二入射光线经第二镜片反射和透射后，一部分光线，即第三出射光线射至第三传感器，另一部分光线，即第四出射光线射至第一镜片。

射至第一镜片的光线经第一镜片反射和透射形成第七出射光线和第八出射光线，第七出射光线和第八出射光线分别射至第一传感器和第二传感器。另外，第一入射光线经过第一镜片反射和透射形成的出射光线也可以分别射至第一传感器和第二传感器。

这样，能够根据实际情况控制镜片的朝向，从而获得图像数据，提高操作灵活性。

可选的，所述第一入射光线与所述第二入射光线平行，且所述第一入射光线与所述第二入射光线之间的距离小于或等于预设值。

在该实施方式中，第一入射光线与第二入射光线平行且距离较近，这样，第一入射光线和第二入射光线对应的通常是同一景物光线，通过采集第一入射光线与第二入射光线对应的图像数据，能够获得针对特定拍摄对象的丰富的图像数据，从而能够提高图像的效果。

可选的，如图1所示，所述第一滤光片1211、所述第二滤光片1221和所述第三滤光片1231分别透过红光对应的光波段、绿光对应的光波段和蓝光对应的光波段。

在该实施方式中，拍摄装置设置了包括红绿蓝对应光波段的3个滤光片，3个滤光片对应的传感器能够获取与滤光片对应波段光线的图像数据，得到的图像数据丰富，能够更大程度地还原图像的颜色，减少伪色，提高图像的效果。本实施例中对滤光片和所过滤的波段的对应关系不作限定，上述仅仅是一种实现方式的举例。

可选的，所述第一滤光片集成于所述第一传感器或覆盖于所述第一传感器的表面；

所述第二滤光片集成于所述第二传感器或覆盖于所述第二传感器的表面；

所述第三滤光片集成于所述第三传感器或覆盖于所述第三传感器的表面。

在该实施方式中，可以将滤光片集成在传感器上，如图5所示，4个传感器分别为R-sensor(集成红色滤光片的传感器)、G-sensor(集成绿色滤光片的传感器)、B-sensor(集成蓝色滤光片的传感器)、W-sensor(无红色滤光片的传感器)。

另外，还可以将第一滤光片设置于传感器和镜片之间，从而使光线穿过第一滤光片后射至传感器。如图1所示，第一镜片和第一传感器121之间包括第一滤光片1211，第一镜片和第二传感器122之间包括第二滤光片1221；第二镜片和第三传感器123之间包括第三滤光片1231。其中，传感器所在平面可以垂直于光线的入射方向。

这样，可以根据拍摄装置的其他结构和需求，选择对应的传感器和滤光片的结构，提高操作灵活性。

可选的，所述第一传感器和所述第四传感器分别设置于所述拍摄装置的侧边，所述第二传感器和所述第三传感器分别设置于所述拍摄装置的底部。

在该实施方式中，通过上述设置，可以便于对拍摄装置的结构进行布局，节约空间。

可选的，每个所述镜片的镜面平整度大于或等于预设平整度值。

这样，能够减少短波长的光线发生漫反射，减少对拍摄的干扰。

可选的，如图1所示，所述拍摄装置包括第一镜头组件131和第二镜头组件132；

所述第一镜头组件131和所述第一镜片111之间设有第四滤光片141，所述第二镜头组件132和所述第二镜片112之间设置有第五滤光片142；

所述第一入射光线依次经过所述第一镜头组件131、所述第四滤光片141后，射至所述第一镜片111；所述第二入射光线依次经过所述第二镜头组件132、所述第五滤光片142后，射至所述第二镜片112；

其中，所述第四滤光片141所透过的光波段与所述第一滤光片1211、所述第二滤光片1221和所述第三滤光片1231所透过的光波段均不同；所述第五滤光片142和所述第四滤光片141所透过的光波段相同。

上述第四滤光片和第五滤光片可以是红外滤光片。

在上述拍摄装置的结构中，镜头组件(Lens)用来聚光和对焦，Lens被音圈马达所包裹固定，音圈马达上下端和弹片链接。对焦时，通过通电让马达产生电磁力，该力最终与弹片的弹力保持平衡，马达的位置可以通过通电的大小来控制，进而达到将马达和Lens推到合焦位置。

其中，音圈马达的结构中可以包括以下部件：

上盖，用于保护马达；

上弹簧片，用于发生形变时对马达产生作用力，和下弹簧片之和平衡电磁力；

外壳，为马达固定部分的主要框架，具有导磁作用，提高磁石的有效利用率；

线圈，用于通电流时，在磁石的磁场作用下产生向上的推力，带动移动部分的其他部件一起运动；

标签，用于记录和识别马达信息；

磁石，用于产生磁场，使通电线圈在其磁场作用下产生电磁力，让移动部件载体带着Lens一起运动；

下弹簧片，用于在形变时对马达产生作用力，和上弹簧片之和平衡电磁力；

底座，一体马达直接和FPC组装，分体式马达与镜座配合；

端子，用于给马达供电。

该实施方式，将穿过镜头组件和红外滤光片的光线通过镜片反射或透射，能够获得更丰富的图像数据，得到的图像效果更好。

可选的，第一镜片与第一入射光线的角度为45°，和/或，第二镜片与第二入射光线的角度为45°。

如图1所示，第一镜片与第一入射光线的入射方向呈45°，第二镜片与第二入射光线的入射方向可以呈45°，且第二镜片可以与第一镜片对称设置。镜片可以将入射光线分别反射至水平方向或者透射至竖直方向，便于传感器和第一滤光片的布置，节约空间。在实际应用时，还可以将第一镜片和第二镜片平行设置或者按照其他方式设置。

本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括如上任一实施方式中所述的拍摄装置，该电子设备具备如上任一实施方式所具备的有益效果。

上述电子设备可以是：手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种拍摄装置，其特征在于，包括：

第一镜片，第一入射光线经过所述第一镜片后，具有第一出射光线和第二出射光线；

第一传感器，所述第一传感器设置在所述第一出射光线的传播路径上；

第二传感器，所述第二传感器设置在所述第二出射光线的传播路径上；

第二镜片，第二入射光线经过所述第二镜片后，具有第三出射光线和第四出射光线；

第三传感器，所述第三传感器设置在所述第三出射光线的传播路径上；

第四传感器，所述第四传感器设置在所述第四出射光线的传播路径上；

其中，所述第一传感器具有第一滤光片，所述第二传感器具有第二滤光片，所述第三传感器具有第三滤光片，所述第一滤光片、所述第二滤光片和所述第三滤光片分别透过不同的光波段。

2.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述第一镜片朝向第一方向，所述第二镜片朝向第二方向；且所述第一镜片可由所述第一方向绕轴转动至第三方向，和/或，所述第二镜片可由所述第二方向绕轴转动至第四方向。

3.根据权利要求2所述的拍摄装置，其特征在于，在所述第一镜片朝向所述第三方向且所述第二镜片朝向所述第二方向时，所述第二镜片位于所述第一出射光线的传播路径上；

所述第一出射光线经过所述第二镜片后，具有第五出射光线和第六出射光线，所述第三传感器和所述第四传感器分别位于所述第五出射光线和所述第六出射光线的传播路径上。

4.根据权利要求2所述的拍摄装置，其特征在于，在所述第一镜片朝向所述第一方向且所述第二镜片朝向所述第四方向时，所述第一镜片位于所述第三出射光线的传播路径上；

所述第三出射光线经过所述第一镜片后，具有第七出射光线和第八出射光线，所述第一传感器和所述第二传感器分别位于所述第七出射光线和所述第八出射光线的传播路径上。

5.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述第一入射光线与所述第二入射光线平行，且所述第一入射光线与所述第二入射光线之间的距离小于或等于预设值。

6.根据权利要求5所述的拍摄装置，其特征在于，所述第一滤光片、所述第二滤光片和所述第三滤光片分别透过红光对应的光波段、绿光对应的光波段和蓝光对应的光波段。

7.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，

所述第一滤光片集成于所述第一传感器或覆盖于所述第一传感器的表面；

所述第二滤光片集成于所述第二传感器或覆盖于所述第二传感器的表面；

所述第三滤光片集成于所述第三传感器或覆盖于所述第三传感器的表面。

8.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，

所述第一传感器和所述第四传感器分别设置于所述拍摄装置的侧边，所述第二传感器和所述第三传感器分别设置于所述拍摄装置的底部。

9.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，所述拍摄装置包括第一镜头组件和第二镜头组件；

所述第一镜头组件和所述第一镜片之间设有第四滤光片，所述第二镜头组件和所述第二镜片之间设置有第五滤光片；

所述第一入射光线依次经过所述第一镜头组件、所述第四滤光片后，射至所述第一镜片；所述第二入射光线依次经过所述第二镜头组件、所述第五滤光片后，射至所述第二镜片；

其中，所述第四滤光片所透过的光波段与所述第一滤光片、所述第二滤光片和所述第三滤光片所透过的光波段均不同；所述第五滤光片和所述第四滤光片所透过的光波段相同。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至9任一项所述的拍摄装置。

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