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立体成像装置.pdf

  • 上传人:e1
  • 文档编号:821330
  • 上传时间:2018-03-14
  • 格式:PDF
  • 页数:9
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201010229021.2

    申请日:

    2010.07.16

    公开号:

    CN102338980A

    公开日:

    2012.02.01

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G03B 35/04申请公布日:20120201|||实质审查的生效IPC(主分类):G03B 35/04申请日:20100716|||公开

    IPC分类号:

    G03B35/04; G02B7/198

    主分类号:

    G03B35/04

    申请人:

    鸿富锦精密工业(深圳)有限公司; 鸿海精密工业股份有限公司

    发明人:

    颜士杰

    地址:

    518109 广东省深圳市宝安区龙华镇油松第十工业区东环二路2号

    优先权:

    专利代理机构:

    代理人:

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    内容摘要

    一种立体成像装置,其包括两个镜头模组、两个第一导光管、一个反光元件、一个马达、一个影像感测器及一个控制芯片。两个第一导光管均包括入光端及出光端,入光端分别与对应的镜头模组连接,两个出光端相对设置。反光元件位于两个出光端之间,影像感测器朝向反光元件设置,马达与反光元件连接,用于转动反光元件,马达及影像感测器均电性耦合至控制芯片,控制芯片用于控制马达转动反光元件以将两个第一导光管出射的光线轮流反射至影像感测器,影像感测器用于将轮流入射的所述两个第一导光管的光线转化为影像,并将所述影像传输至所述控制芯片。本发明两个镜头模组只需要共用一个影像感测器,即可轮流拍摄影像,实现立体影像拍摄。

    权利要求书

    1: 一种立体成像装置, 其包括两个镜头模组、 两个第一导光管、 一个反光元件、 一个马 达、 一个影像感测器及一个控制芯片, 所述两个第一导光管均包括入光端及出光端, 所述入 光端分别与对应的镜头模组连接, 所述两个出光端相对设置, 所述反光元件位于所述两个 出光端之间, 所述影像感测器朝向所述反光元件设置, 所述马达与所述反光元件连接, 用于 转动所述反光元件, 所述马达及所述影像感测器均电性耦合至所述控制芯片, 所述控制芯 片用于控制所述马达转动所述反光元件以将所述两个第一导光管出射的光线轮流反射至 所述影像感测器, 所述影像感测器用于将轮流入射的所述两个第一导光管的光线转化为影 像, 并将所述影像传输至所述控制芯片。
    2: 如权利要求 1 所述的立体成像装置, 其特征在于, 所述立体成像装置还包括第二导 光管, 所述第二导光管与所述两个出光端连通, 所述第二导光管还开设一出光口, 所述出光 口朝向所述影像感测器, 所述反光元件收容于所述第二导光管内。
    3: 如权利要求 1 所述的立体成像装置, 其特征在于, 所述马达是步进马达。
    4: 如权利要求 1 所述的立体成像装置, 其特征在于, 所述立体成像装置还包括两个快 门, 所述两个快门分别容设于两个镜头模组内, 所述快门电性耦合至所述控制芯片, 所述控 制芯片控制所述两个快门对应所述反光元件的转动方向轮流曝光。
    5: 如权利要求 2 所述的立体成像装置, 其特征在于, 所述立体成像装置还包括一基座, 所述基座包括顶面及与顶面相邻的侧面, 所述两个镜头模组并排固设于所述顶面上, 所述 第一导光管、 所述第二导光管及所述影像感测器均固设于所述基座的侧面上, 所述控制芯 片及控制马达均固设于所述第二导光管的外壁上。
    6: 如权利要求 1 所述的立体成像装置, 其特征在于, 所述反光元件是平面镜。
    7: 如权利要求 5 所述的立体成像装置, 其特征在于, 所述反光元件是全反射棱镜。
    8: 如权利要求 1 所述的立体成像装置, 其特征在于, 每一第一导光管设有垂直导光管 及与垂直导光管垂直连接的水平导光管, 所述垂直导光管邻近镜头模组一端设有第一反光 镜, 所述第一反光镜用于将通过所述两个镜头模组的光线反射至所述水平导光管, 所述水 平导光管与垂直导光管连接处设有第二反光镜, 所述第二反光镜用于将通过所述两个垂直 导光管的光线反射至所述影像感测器。
    9: 如权利要求 8 所述的立体成像装置, 其特征在于, 所述反光元件位于所述两个水平 导光管之间。
    10: 如权利要求 5 所述的立体成像装置, 其特征在于, 所述第一导光管及所述第二导光 管均采用光纤传像束。

    说明书


    立体成像装置

        【技术领域】
         本发明涉及摄像领域, 尤其涉及一种立体成像装置。背景技术 现有的立体成像装置一般包括两个镜头模组、 两个与所述两个镜头模组一一对应 的影像感测器、 以及一个处理器。使用时, 所述两个镜头模组模拟左右眼, 分别从不同角度 传送同一物体的影像至对应的影像感测器, 各影像感测器记录影像并将影像传输至处理 器, 由处理器将上述不同角度的影像合成为该物体的立体图像。 由于影像感测器成本较高, 而每个镜头模组都需要采用一个影像感测器, 导致现有的立体视觉成像装置的成本高, 且 体积大。
         发明内容 有鉴于此, 有必要提供一种成本低、 体积小的立体成像装置。
         一种立体成像装置, 其包括两个镜头模组、 两个第一导光管、 一个反光元件、 一个 马达、 一个影像感测器及一个控制芯片。 所述两个第一导光管均包括入光端及出光端, 所述 入光端分别与对应的镜头模组连接, 所述两个出光端相对设置。所述反光元件位于所述两 个出光端之间, 所述影像感测器朝向所述反光元件设置。 所述马达与所述反光元件连接, 用 于转动所述反光元件, 所述马达及所述影像感测器均电性耦合至所述控制芯片。所述控制 芯片用于控制所述马达转动所述反光元件以将所述两个第一导光管出射的光线轮流反射 至所述影像感测器, 所述影像感测器用于将轮流入射的所述两个第一导光管的光线转化为 影像, 并将所述影像传输至所述控制芯片。
         本发明通过应用控制芯片控制马达转动反光元件, 从而可以用一个影像感测器实 现立体摄影, 相对于现有的一个镜头模组对应一个影像感测器可以减少影像感测器数量, 缩小立体成像装置的体积。
         附图说明
         图 1 为本发明立体成像装置的立体组合图。
         图 2 为图 1 所示的立体成像装置的分解图。
         图 3 为图 1 所示的立体成像装置另一视角的分解图。
         主要元件符号说明
         立体成像装置 100
         基座 10
         平板件 11
         第一通孔 11a
         第二通孔 11b
         顶面 123102338980 A CN 102338993
         说明13 13a 20 21 22 30 40 40a 40b 41 42 43 44 50 51书2/4 页侧面 凹槽 镜头模组 套筒 透镜模组 快门 第一导光管 入光端 出光端 垂直导光管 水平导光管 第一反光镜 第二反光镜 反光元件 反射面 连接件 轴孔 第二导光管 前壁 圆孔 马达 马达轴 影像感测器 控制芯片52 52a 60 61 62 70 71 80 90具体实施方式
         下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
         请参阅图 1 及图 2, 本发明提供的立体成像装置 100, 其包括一基座 10、 一平板件 11、 两个镜头模组 20、 两个快门 30、 两个第一导光管 40、 一个反光元件 50、 一个第二导光管 60、 一个马达 70、 一个影像感测器 80 及一个控制芯片 90。
         所述基座 10 包括顶面 12 及相邻的侧面 13。 所述侧面 13 开设有用于卡持所述影像 感测器 80 的一个凹槽 13a。所述平板件 11 固设于所述顶面 12 上。本实施方式中, 所述平 板件 11 是矩形板材。所述平板件 11 上开设有用于部分收容镜头模组 20 的第一通孔 11a, 以及用于容设闪光灯 ( 未图示 ) 的第二通孔 11b。所述平板件 11 也可与所述基座 10 一体 成型。
         所述两个镜头模组 20 固设于所述基座 10 顶面 12 上, 所述两个镜头模组 20 分别 与所述两个第一通孔 11a 同轴设置。 本实施方式中, 所述镜头模组 20 包括一中空状套筒 21 及容设于套筒 21 内的透镜模组 22, 所述透镜模组 22 由三个透镜组成。所述中空状套筒 21 内部的收容空间呈阶梯状, 所述透镜模组 22 容设于中空状套筒 21 内半径较小的收容空间内。所述快门 30 容设于中空状套筒 21 内半径较大的收容空间内。
         所述快门 30 可以是机械快门或者是电子快门, 本实施方式中为电子快门。 快门 30 设置于透镜模组 22 的后方, 为镜后快门设计。可以理解的是, 所述快门 30 也可以设置于透 镜模组 22 的透镜之间。
         请一并参阅图 2 及图 3, 所述两个第一导光管 40 皆呈 L 型, 其通过粘胶或其它本领 域人员熟知的方式固定于所述基座 10 的侧面 13 上, 各第一导光管 40 开设有入光端 40a 及 出光端 40b。本实施方式中, 所述第一导光管 40 包括垂直导光管 41 与水平导光管 42。所 述入光端 40a 为所述垂直导光管 41 的一端, 所述入光端 40a 与所述套筒 21 密封连接, 所 述垂直导光管 41 的另一端密封连接至水平导光管 42 ; 所述水平导光管 42 另一端为出光端 40b。所述出光端 40b 与所述第二导光管 60 密封连接。所述垂直导光管 41 在靠近所述入 光端 40a 的内部设有第一反光镜 43, 用于将经过快门 30 后的光线反射至垂直方向传播, 所 述水平导光管 42 在靠近垂直导光管 41 的一端的内部设有第二反光镜 44, 所述第二反光镜 44 与所述水平导光管 42 之间的夹角为 45 度, 从而将经第一反光镜 43 反射过来的光线反射 至水平方向, 并投射至所述反光元件 50 上。本实施方式中, 所述垂直导光管 41 与水平导光 管 42 为分开制造的, 并通过粘胶密封对接。可以理解的是, 所述第一导光管 40 也可以采用 光纤传像束传输图像, 从而省略第一反光镜 43 及第二反光镜 44。所述垂直导光管 41 与所 述水平导光管 42 也可为一体成型的结构。
         所述反光元件 50 位于所述两个第一导光管 40 的出光端 40b 之间, 所述反光元件 50 用于将通过所述两个第一导光管 40 的光线反射至所述影像感测器 80。 所述反光元件 50 可以是平面镜或反射棱镜。本实施方式中, 所述反光元件 50 是一前表面镀银的平面镜。所 述反光元件 50 包括反射面 51 及连接件 52。为了不妨碍反射面 51 反光及保证反光元件 50 转动时不偏心, 所述连接件 52 固定于与所述反射面 51 相邻的侧面, 并位于所述反光元件 50 的中心轴 OO’ 上。当然, 所述连接件 52 也可以固定于与所述反射面 51 相反的表面。所述 连接件 52 具有一轴孔 52a 用于将所述反光元件 50 装配到所述马达 70 上。当所述反光元 件 50 选择反射棱镜时, 优选选全反射棱镜。
         本实施方式中, 所述反光元件 50 收容于所述第二导光管 60 内。所述第二导光管 60 大致与水平导光管 42 垂直设置, 且与水平导光管 42 密封对接。 本实施方式中, 所述第二 导光管 60 呈顶端封闭、 底端开口的筒状, 两侧壁上开有与水平导光管 42 相通的开口, 前壁 61 上开有圆孔 62。可以理解的是, 所述第二导光管 60 也可以与其中之一的水平导光管 42 一体成型。所述反光元件 50 将从水平导光管 42 入射的光线改变 90 度角度, 从所述第二导 光管 60 射出。
         所述马达 70 是转动马达, 本实施方式中, 所述马达 70 是步进马达。所述马达 70 与所述反光元件 50 连接, 用于转动所述反光元件 50, 所述马达 70 电性耦合至所述控制芯片 90。本实施方式中, 所述马达 70 包括马达轴 71, 所述马达 70 固设于所述第二导光管 60 的 前壁 61 上, 所述马达轴 71 穿过所述第二导光管 60 的圆孔 62, 固定于所述连接件 52 的轴孔 52a 内。
         所述影像感测器 80 的边缘插至凹槽 13a 内以固定所述影像感测器 80, 且与第 二导光管 60 正对设置, 用于接收从第二导光管 60 传入的光线。所述影像感测器 80 可为 CCD(Charge CoupledDevice, 电荷耦合组件传感器 ) 或者 CMOS(Complementary MetalOxideSemiconductor, 互补性金属氧化物传感器 ), 其用于将光信号转换为电信号。
         所述控制芯片 90 为一个 ASIC 芯片 (Application SpecificIntegrated Circuit, 专用集成电路 )。 所述控制芯片 90 通过粘胶等方式固定于所述第二水平导光管 42 上, 其中 控制芯片 90 也可以根据立体成像装置 100 小型化的需求设置在其它位置。本实施方式中, 所述控制芯片 90 固定于所述第二水平导光管 42 的顶部。所述控制芯片 90 通过电路板布 线或其它方式与所述两个快门 30、 马达 70 及影像感测器 80 电性耦合, 所述控制芯片 90 内 预置有控制程序, 当所述立体成像装置 100 启动拍摄模式时, 所述控制芯片 90 用于控制所 述马达 70 转动所述反光元件 50, 使得所述反光元件 50 的反射面 51 轮流对准所述两个水平 导光管 42 的出光端 40b, 以将所述两个第一导光管 40 出射的光线轮流反射至所述影像感 测器 80。( 此处轮流是指不中断的交替进行。例如, 时间为 0 至 0.008 秒时所述反射面 51 对准一个出光端 40b, 时间为 0.008-0.016 秒时所述反射面 51 对准另一个出光端 40b, 如此 交替连续地进行曝光 )。所述控制芯片 90 还用于对应所述反光元件 50 的转动方向控制两 个快门 30 进行轮流曝光以配合所述两个镜头模组 20 及所述影像感测器 80 轮流拍摄影像。 例如, 时间为 0 至 0.008 秒时其中一个快门 30 进行曝光, 时间为 0.008-0.016 秒时另一个 快门 30 进行曝光。所述影像感测器 80 将轮流拍摄的影像传输至所述控制芯片 90。所述控 制芯片 90 连接至一显示装置 ( 未图示 ), 控制芯片 90 将轮流拍摄的影像通过显示装置按影 像拍摄的先后顺序进行显示。 使用所述立体成像装置 100 对物体进行拍摄时, 由控制芯片 90 控制两个快门 30 轮流曝光以配合所述两个镜头模组 20、 反光元件 50 及所述影像感测器 80 轮流拍摄影像, 所述影像感测器 80 将轮流拍摄的影像传输至所述控制芯片 90, 控制芯片 90 将轮流拍摄的 影像通过显示装置按影像拍摄的先后顺序进行显示。由于镜头模组 20 设置于立体成像装 置 100 的不同位置, 因此对物体拍摄时, 可以获得不同角度的影像, 由此可以通过显示装置 获得立体视觉效果。本发明立体成像装置 100 优选地应用于摄像机, 但也可以应用于照像 机。
         本发明通过应用控制芯片控制马达转动反光元件, 从而可以用一个影像感测器实 现立体摄影, 相对于现有的一个镜头模组对应一个影像感测器可以减少影像感测器数量, 缩小立体成像装置的体积。
         可以理解的是, 对于本领域的普通技术人员来说, 可以根据本发明的技术构思做 出其它各种相应的改变与变形, 而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范 围。
        

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    立体 成像 装置
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