CN203705786U - 一种实现光学变焦的摄像装置、3d摄像装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实现光学变焦的摄像装置、3D摄像装置及移动终端，其中，所述实现光学变焦的摄像装置包括腔体、设置在腔体上的外透镜、设置在腔体内的反光器，以及设置在腔体内壁的变焦镜、感光器和变焦驱动机构。通过将变焦镜和感光器设置在腔体内壁上，使得潜望镜头的腔体直径不再局限于必须与内透镜的截面尺寸相适配，使装有所述摄像装置的移动终端的机身进一步轻薄化；同时，通过两组实现光学变焦的摄像装置构成一3D摄像装置，在实现光学变焦的前提下使其具有3D摄像功能，为用户提供了更好的服务。

Description

一种实现光学变焦的摄像装置、3D摄像装置及移动终端

技术领域

本实用新型涉及光学变焦技术领域，尤其涉及的是一种实现光学变焦的摄像装置、3D摄像装置及移动终端。 

背景技术

光学变焦是通过镜头、物体和焦点三方的位置发生变化而产生的。当成像面在水平方向运动的时候，视角和焦距就会发生变化，更远的景物变得更清晰。

目前在移动终端（如数码相机）上，实现光学变焦主要采用伸缩镜头或潜望镜头来实现。伸缩镜头在高端低端数码相机上广泛使用，除了定焦镜头以外，只要有焦段的变化，伸缩镜头都很好完成变焦任务。但是，如果在手机上使用伸缩镜头，则会使得手机做得很厚很大（机身必须有足够的深度容纳变焦镜头组件，使机身很难进一步轻薄化），不便于携带使用。而潜望镜头的设计出现，把变焦镜头所需的深度转为垂直或横置方式，来达到缩减机身厚度的目的。使用潜望镜头的移动终端在变焦时镜头并不向外伸出，通过镜片在内的转动达到变焦目的。潜望镜头在手机等超薄型电子产品上得到广泛应用。

如图1所示，现有的潜望镜头一般包括：一外透镜10、一反射镜20、一内透镜（或内透镜组）30和感光器40。外透镜10接收外部环境光，通过反射镜20折射到内透镜30，内透镜30将光线聚集在图像传感器（即感光器40）上从而完成整个光路的过程。内透镜30具有传动装置相连，通过内透镜30在腔体内移动，完成光学变焦。

上述潜望镜头在一定程度上实现了缩减机身厚度的目的，但是，这种设计方式，对于机身的厚度仍然有要求：腔体的尺寸最小也要容纳内透镜30。另外，感光器40用于接收到内透镜30汇聚的光信号后，进行光/电转化等，而由于内透镜30在腔体内移动，而感光器40相对于腔体是固定的，因此，内透镜30汇聚的光信号有可能无法全部被感光器40接收到（比如内透镜距离感光器较远时），造成光信号的丢失。

同时，现有的3D摄像需要两个摄像头同时采集数据，并且两个摄像头分开一定的距离模拟人的双眼，利用图像处理器通过采集到的影像数据合成3D视频。如需要在移动终端上加入3D摄像功能则必然会增加移动终端的体积，厚度，重量等，不利于移动终端向超薄超小型化方向发展。

有鉴于此，现有技术有待改进和提高。 

实用新型内容

提供本实用新型内容是为了简化的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本实用新型内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或者本质特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种实现光学变焦的摄像装置、3D摄像装置及移动终端，旨在解决现有技术的移动终端的摄像装置或3D摄像装置对于移动终端的体积、厚度的要求，不利于移动终端向小型化超薄化方向的发展的问题。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种实现光学变焦的摄像装置，其中，包括腔体、设置在腔体上的外透镜、设置在腔体内的反光器，以及设置在腔体内壁的变焦镜、感光器和变焦驱动机构；

光线从外透镜进入，经反光器改变入射方向后照射在腔体内壁的变焦镜上，经过变焦镜将光线聚集到达感光器上，所述变焦镜在腔体内壁上的位置由变焦驱动机构控制，从而实现了光学变焦。

进一步地，所述的实现光学变焦的摄像装置，其中，所述变焦镜的个数为多个，其分别设置在腔体上内壁或下内壁上，经反光器改变入射方向的光线，经过变焦镜的多次折射后，聚集到达感光器上。

进一步地，所述的实现光学变焦的摄像装置，其中，还包括一用于调节感光器位置的位置调节机构；所述位置调节机构连接所述感光器，用于调节感光器的位置，使根据经过变焦镜聚集的光线能够全部被感光器接收。

进一步地，所述的实现光学变焦的摄像装置，其中，还包括一用于调节反光器与腔体之间角度的角度调节机构。

一种实现光学变焦的3D摄像装置，其中，包括上述的两组实现光学变焦的摄像装置：第一摄像装置和第二摄像装置；

以及与第一摄像装置和第二摄像装置连接的图像处理器；

第一摄像装置采集到的第一光信号和第二摄像装置采集到的第二光信号分别经过光电转化处理后，输出相应的第一电信号和第二电信号到图像处理器中，图像处理器将第一、第二电信号合成3D影像。

进一步地，所述的实现光学变焦的3D摄像装置，其中，所述第一摄像装置和第二摄像装置相对设置，且所述第一摄像装置的第一感光器和第二摄像装置的第二感光器一体设置。

一种移动终端，其中，包括上述的实现光学变焦的摄像装置，所述摄像装置的腔体设置在移动终端的外壳内。

进一步地，所述的移动终端，其中，所述移动终端为手机。

一种移动终端，其中，包括上述的实现光学变焦的3D摄像装置，所述3D摄像装置的腔体设置在移动终端的外壳内。

进一步地，所述的移动终端，其中，所述3D摄像装置设置在移动终端的背面的顶端位置。

本实用新型所提供的一种实现光学变焦的摄像装置、3D摄像装置及移动终端，其通过将变焦镜和感光器设置在腔体内壁上，使得潜望镜头的腔体直径不再局限于必须与内透镜的截面尺寸相适配，使装有所述摄像装置的移动终端的机身进一步轻薄化；同时，通过两组实现光学变焦的摄像装置构成一3D摄像装置，在实现光学变焦的前提下使其具有3D摄像功能，为用户提供了更好的服务。 

附图说明

图1是现有技术中的潜望镜头的光路示意图。

图2是本实用新型实现光学变焦的摄像装置的较佳实施例的光路示意图。

图3是本实用新型实现光学变焦的3D摄像装置的功能原理框图。

图4是本实用新型实现光学变焦的3D摄像装置的较佳实施例的示意图。

具体实施方式

本实用新型提供的一种实现光学变焦的摄像装置、3D摄像装置及移动终端，为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。相反，发明人设想所要求保护的主题还可结合其他当前或未来技术按照其他方式来具体化，以包括不同的结构或类似于本文中描述的结构的组合。

图2是本实用新型实现光学变焦的摄像装置的较佳实施例的光路示意图。如图2所示，所述实现光学变焦的摄像装置包括腔体100、设置在腔体上的外透镜200、设置在腔体内的反光器300，以及设置在腔体内壁的变焦镜400、感光器500和变焦驱动机构（图中未示出）；

光线从外透镜200进入，经反光器300改变入射方向后照射在腔体内壁的变焦镜400上，经过变焦镜400将光线聚集到达感光器500上，所述变焦镜400在腔体内壁上的位置由变焦驱动机构控制，从而实现了光学变焦。

具体来说，所述外透镜200用于接收外部光源发出的光线，外透镜200相对于腔体的位置是固定的，也可以采用进光孔来替代外透镜200，只要能够实现接收外部光线即可。所述反光器300用于将外透镜200传入的光路改变，折射后送入变焦镜400处。变焦镜400在腔体内壁上的位置由变焦驱动机构控制，通过变焦镜400在腔体内壁上的位置移动，完成光学变焦。感光器500收到光信号后，进行光/电转化等处理，输出电信号给后续的图像处理器，从而形成数码画面。光电转化以及后续的图像处理皆为现有技术，这里就不多做赘述。

在本实施例中，所述变焦镜400可以采用变焦镜组实现，每一变焦镜组可以包括两个或者两个以上的透镜，尤其是光学效果较好的非球面的透镜，所述透镜包括凸透镜或者凹透镜。

进一步地，所述变焦镜400可以根据需要设置多个，如图2所示，其分别设置在腔体上内壁或下内壁上，经反光器改变入射方向的光线，经过变焦镜的多次折射后，聚集到达感光器上。每一变焦镜可以由相应的变焦驱动机构来调节其在腔体内壁的位置，增大了光学变焦的范围。

更进一步地，所述的实现光学变焦的摄像装置中，还可以包括一用于调节感光器位置的位置调节机构；所述位置调节机构连接所述感光器，用于调节感光器在腔体上内壁或下内壁上的位置（即使感光器相对于腔体上内壁或下内壁上水平移动），使根据经过变焦镜聚集的光线能够全部被感光器接收。因为，在某一位置处，变焦镜汇聚的光信号有可能无法全部被感光器接收到，造成光信号的丢失。通过位置调节机构配合变焦驱动机构，令变焦镜汇聚的光信号能够全部为感光器接收，从而提高了后续图像的质量。

在另一实施例中，所述的实现光学变焦的摄像装置中，还可以包括一用于调节反光器与腔体之间角度的角度调节机构，通过角度调节机构调节反光器与腔体之间角度从而改变反光器反射出的光路，和变焦驱动机构配合起来（变焦驱动机构相应改变变焦镜在腔体内壁的位置），能够提高光学变焦的倍数。

应当理解地是，上述的角度调节机构、位置调节机构和变焦驱动机构的描述仅仅在于其功能，而其具体实现方式可以采用多种形式。例如：变焦驱动机构采用轨道，角度调节机构通过转动机构等。这些实现方式都应当在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型还提供了一种移动终端，其包括上述的实现光学变焦的摄像装置，所述摄像装置的腔体设置在移动终端的外壳内，从外部可以看到所述摄像装置的外透镜。

在本实施例中，所述移动终端为手机，所述摄像装置设在在手机的后盖内，并在手机后盖上设置有对应于所述外透镜的开窗，当使用手机照相时，调整好焦距后，通过按下拍照键，完成手机拍照。在调节焦距过程中（如变焦驱动机构相应改变变焦镜在腔体内壁的位置），可以通过显示屏实时显示相应的放大或缩小的图像，方便用户操作。

本实用新型在上述实现光学变焦的摄像装置的基础上，扩展了一种实现光学变焦的3D摄像装置，如图3所示，其包括上述的两组实现光学变焦的摄像装置：第一摄像装置700和第二摄像装置800；以及与第一摄像装置700和第二摄像装置800连接的图像处理器900；第一摄像装置700采集到的第一光信号和第二摄像装置800采集到的第二光信号分别经过光电转化处理后，输出相应的第一电信号和第二电信号到图像处理器900中，图像处理器900将第一、第二电信号合成3D影像。

请继续参阅图4，其为本实用新型实现光学变焦的3D摄像装置的较佳实施例的示意图。所述第一摄像装置700和第二摄像装置800相对设置，且所述第一摄像装置700的第一感光器和第二摄像装置800的第二感光器一体设置，来替代第一感光器和第二感光器：在本实施例中，第一摄像装置的变焦镜将光线聚集到达感光器上的某一部分；第二摄像装置的变焦镜将光线聚集到达感光器上的另一部分（注意，两部分没有重合之处，否则会影响光信号的转化处理）。

相应地，本实用新型还提供了一种移动终端，其包括上述的实现光学变焦的3D摄像装置，所述3D摄像装置的腔体设置在移动终端的外壳内。所述3D摄像装置设置在移动终端的外壳的位置可以根据需要来设定：腔体可以横向，也可以竖向；位置可以处于外壳的左边、右边或中间等。

综上所述，本实用新型所提供的一种实现光学变焦的摄像装置、3D摄像装置及移动终端，其中，所述实现光学变焦的摄像装置包括腔体、设置在腔体上的外透镜、设置在腔体内的反光器，以及设置在腔体内壁的变焦镜、感光器和变焦驱动机构。通过将变焦镜和感光器设置在腔体内壁上，使得潜望镜头的腔体直径不再局限于必须与内透镜的截面尺寸相适配，使装有所述摄像装置的移动终端的机身进一步轻薄化；同时，通过两组实现光学变焦的摄像装置构成一3D摄像装置，在实现光学变焦的前提下使其具有3D摄像功能，为用户提供了更好的服务。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。 

Claims (10)

1.一种实现光学变焦的摄像装置，其特征在于，包括腔体、设置在腔体上的外透镜、设置在腔体内的反光器，以及设置在腔体内壁的变焦镜、感光器和变焦驱动机构；

光线从外透镜进入，经反光器改变入射方向后照射在腔体内壁的变焦镜上，经过变焦镜将光线聚集到达感光器上，所述变焦镜在腔体内壁上的位置由变焦驱动机构控制，从而实现了光学变焦。

2.根据权利要求1所述的实现光学变焦的摄像装置，其特征在于，所述变焦镜的个数为多个，其分别设置在腔体上内壁或下内壁上，经反光器改变入射方向的光线，经过变焦镜的多次折射后，聚集到达感光器上。

3.根据权利要求1所述的实现光学变焦的摄像装置，其特征在于，还包括一用于调节感光器位置的位置调节机构；所述位置调节机构连接所述感光器，用于调节感光器的位置，使根据经过变焦镜聚集的光线能够全部被感光器接收。

4.根据权利要求3所述的实现光学变焦的摄像装置，其特征在于，还包括一用于调节反光器与腔体之间角度的角度调节机构。

5.一种实现光学变焦的3D摄像装置，其特征在于，包括权利要求1所述的两组实现光学变焦的摄像装置：第一摄像装置和第二摄像装置；

以及与第一摄像装置和第二摄像装置连接的图像处理器；

第一摄像装置采集到的第一光信号和第二摄像装置采集到的第二光信号分别经过光电转化处理后，输出相应的第一电信号和第二电信号到图像处理器中，图像处理器将第一、第二电信号合成3D影像。

6.根据权利要求5所述的实现光学变焦的3D摄像装置，其特征在于，所述第一摄像装置和第二摄像装置相对设置，且所述第一摄像装置的第一感光器和第二摄像装置的第二感光器一体设置。

7.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1所述的实现光学变焦的摄像装置，所述摄像装置的腔体设置在移动终端的外壳内。

8.根据权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端为手机。

9.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求5所述的实现光学变焦的3D摄像装置，所述3D摄像装置的腔体设置在移动终端的外壳内。

10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述3D摄像装置设置在移动终端的背面的顶端位置。