一种具有三维摄像功能的计算机.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103760947 A (43)申请公布日 2014.04.30 CN 103760947 A (21)申请号 201210136130.9 (22)申请日 2012.05.04 G06F 1/16(2006.01) H04N 13/00(2006.01) G02B 27/22(2006.01) (71)申请人 邱冬新 地址 361009 福建省厦门市思明区长青路 (72)发明人 胡小珍 (54) 发明名称 一种具有三维摄像功能的计算机 (57) 摘要 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。

2、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。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页。

3、 说明书4页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103760947 A CN 103760947 A 1/1 页 2 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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。 权 利 要 求 书 CN 103760947 A 2 1/4 页 3 一种具有三维摄像功能的计算机 技术领域 0001 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 0002 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。

8、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。

9、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。 0003 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系统， 它包 括计算机、 安装在计算机中的操作系统和至少两个摄像头， 当所述的三维摄像头系统启动 后， 进行相应的选择 / 预。

10、设定和系统初始化， 启动初始化时所选中的摄像头， 通过计算机操 作系统底层程序的调用， 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。

11、为 3D 图像。 发明内容 0004 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。 0005 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 说 明 书 CN 103760947 A 3 2/4 页 4 用于存储图像感应器所感。

12、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。

13、光束到达图像感应器以形成第二图像。 0006 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。 0007 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。 0008 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。

14、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。 0009 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。

15、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。 0010 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 ： 0011 (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。

16、 图 像。 0012 (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。 0013 (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 0014 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 ： 说 明 书 CN 103760947 A 4 3/4 页 5 0。

17、015 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 ； 0016 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 ； 0017 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 ； 0018 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 ； 0019 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 ； 0020 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 ； 0021 图 3 示出了本发明所述的透镜组件的结构示意图 ； 0022 图 4 示出了本发明所述的具有三维摄像功能的计算机。

18、的结构框图。 具体实施方式 0023 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。 0024 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。

19、 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。 0025 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。

20、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。

21、 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。 0026 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。

22、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 说 明 书 CN 103760947 A 5 4/4 页 6 对摄像装置进行供电。 0027 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 。

23、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。 0028 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。

24、 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。 0029 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。

25、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 。

26、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。 0030 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。 说 明 书 CN 103760947 A 6 1/4 页 7 图 1A 说 明 书 附 图 CN 103760947 A 7 2/4 页 8 图 1B 说 明 书 附 图 CN 103760947 A 8 3/4 页 9 图 1C 图 2A 图 2B 说 明 书 附 图 CN 103760947 A 9 4/4 页 10 图 2C 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103760947 A 10 。