技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本
發(fā)明涉及一種拍攝設(shè)備，尤其涉及一種雙攝像頭拍攝設(shè)備及雙攝像頭光軸校正裝置。
背景技術(shù)
[0002] 目前，人們對移動設(shè)備使用拍攝功能要求越來越高。由于單顆攝像頭的CMOS感光元件尺寸有限，單顆攝像頭拍攝出的照片存在噪點多、拍攝不清晰等問題，已難以滿足使用者的需求。
[0003] 在現(xiàn)有移動設(shè)備體積薄型化以及攜帶方便等前提下，為了給人們帶來更好的拍攝體驗，業(yè)內(nèi)的部分產(chǎn)品配置了兩顆攝像頭，通過兩個或以上攝像頭來實現(xiàn)多倍光學(xué)變焦、3D效果、背景替換、
像素合成及快速對焦等功能。
[0004] 然而，在安裝兩顆攝像頭時，需要調(diào)整光軸使分別垂直于同一
基板(通常為設(shè)置攝像頭的
電路板)且光軸相互平行。這樣的要求為安裝兩顆攝像頭增加了難度，如果光軸不平行，后續(xù)需要通過
算法對所拍攝的圖像進行補償處理。并且在受外
力情況下，兩個攝像頭的相對
位置會發(fā)生細微變化，進一步影響拍攝效果。
[0005] 然而，僅憑借算法補償并不能徹底補償光軸不平行帶來的問題；并且，如果兩顆攝像頭的光軸的方向偏差太大，算法補償并不能進行完全補償，會造成攝像頭模
塊的報廢。
發(fā)明內(nèi)容
[0006] 本發(fā)明的目的是提出一種雙攝像頭拍攝設(shè)備及雙攝像頭光軸校正裝置，以解決
現(xiàn)有技術(shù)存在的光軸偏差大造成的問題。
[0007] 為解決上述問題，本發(fā)明一
實施例提出一種雙攝像頭拍攝設(shè)備，包括第一鏡頭、第二鏡頭、控
制芯片、位置感測元件和驅(qū)動元件，其中，所述驅(qū)動元件電連接于所述控制芯片；所述位置感測元件與所述第一鏡頭連接；所述控制芯片用于計算所述第一鏡頭的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的偏差值，并控制所述驅(qū)動元件驅(qū)動所述第一鏡頭運動至所述目標(biāo)位置。
[0008] 本發(fā)明另一實施例提出一種雙攝像頭光軸校正裝置，包括位置感測元件及控制芯片，所述位置感測元件與一雙攝像頭拍攝設(shè)備的第一鏡頭連接，所述位置感測元件用以感測所述第一鏡頭相對于所述雙攝像頭拍攝設(shè)備的第二鏡頭的位置變化；控制芯片電連接于所述雙攝像頭拍攝設(shè)備的驅(qū)動元件，所述控制芯片用于計算所述第一鏡頭的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的偏差值，并控制所述驅(qū)動元件驅(qū)動所述第一鏡頭運動至所述目標(biāo)位置。
[0009] 本發(fā)明實施例提供的雙攝像頭拍攝設(shè)備及雙攝像頭光軸校正裝置至少具有如下效果：在本發(fā)明實施例中，通過使用上述的鏡頭位置校正的技術(shù)，在現(xiàn)有的
軟件算法的
基礎(chǔ)上減少
圖像處理過程，提升圖像處理速度，同時還可以降低因算法無法補償鏡頭相對位置的變化超過一定范圍而導(dǎo)致兩個或以上攝像頭模組報廢的成本。
附圖說明
[0010] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0011] 圖1所示為本發(fā)明一實施例的雙攝像頭拍攝設(shè)備中兩個攝像頭分別設(shè)置在兩個驅(qū)動元件上的俯視示意圖。
[0012] 圖2所示為圖1中的兩個攝像頭分別設(shè)置在兩個驅(qū)動元件上的剖視示意圖。
[0013] 圖3所示為本發(fā)明實施例的雙攝像頭光軸校正裝置的運作示意圖。
具體實施方式
[0014] 為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0015] 如圖1和圖2所示，其分別為本發(fā)明一實施例的雙攝像頭拍攝設(shè)備中兩個攝像頭分別設(shè)置在各自的驅(qū)動元件上的俯視示意圖和剖視示意圖。為了更明確地突出顯示出其中的部件，一些元件在圖2中并未繪出剖面線。該雙攝像頭拍攝設(shè)備可以為手機、
平板電腦、手提電腦等。值得注意的是，雖然圖1和圖2以兩個鏡頭為例進行說明，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明確，本發(fā)明實施例的雙攝像頭拍攝設(shè)備并不僅限于具有兩個鏡頭的拍攝設(shè)備，實踐中還可以根據(jù)需要設(shè)置更多的鏡頭，通過本發(fā)明實施例的方案
感知鏡頭之間位置的變化，以進行校正。
[0016] 結(jié)合圖1和圖2所示，本發(fā)明一實施例中，雙攝像頭拍攝設(shè)備包括第一鏡頭1、第二鏡頭2、位置感測元件5、CMOS元件6(本發(fā)明實施例提及的COMS元件指數(shù)字影像領(lǐng)域的一種感光元件)、基板7、控制芯片8、第一鏡頭1和第二鏡頭2各自的驅(qū)動元件9和
支架10。第一鏡頭1和第二鏡頭2通過各自的驅(qū)動元件9相對于基板7進行直線移動或有限擺
角的運動。
[0017] 具體來說，每一個驅(qū)動元件9優(yōu)選為音圈
馬達，音圈馬達是一種將
電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，并實現(xiàn)直線型及有限擺角的運動，其利用來自永久磁
鋼的
磁場與通電線圈導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場中磁極間的相互作用產(chǎn)生有規(guī)律的運動。如圖2所示，本實施例中的驅(qū)動元件9包括殼體91、可動件92和
定子件93。兩個驅(qū)動元件9的可動件92分別與第一鏡頭1和第二鏡頭2固定連接，驅(qū)動元件9的定子件93相對于基板7固定。當(dāng)
電流輸入至驅(qū)動元件9，其中的可動件92能夠被驅(qū)動，帶動第一鏡頭1或第二鏡頭2移動特定的距離，或轉(zhuǎn)動特定的角度。
[0018] 如圖2所示，驅(qū)動元件9的殼體91固定在支架10上，支架10設(shè)置在基板7上，從而使殼體91通過支架10固定在基板7上?？蓜蛹?2、定子件93、第一鏡頭1和第二鏡頭2均設(shè)置在殼體91的內(nèi)部，第一鏡頭1和第二鏡頭2從殼體91突出。第一鏡頭1和第二鏡頭2相對于基板7的位移和轉(zhuǎn)動由控制芯片8控制電源模塊輸入驅(qū)動元件9的電流大小確定。
[0019] CMOS元件6設(shè)置在基板7上并位于第一鏡頭1和第二鏡頭2的正下方，控制芯片8設(shè)置在基板7上，或是其他能夠與位置感測元件5電連接的位置?；?可以為
電路板，例如軟硬結(jié)合電路板。在一實施例中，控制芯片8設(shè)置在基板7上并位于支架10的下方。
[0020] 值得注意的是，第一鏡頭1或第二鏡頭2同樣可以設(shè)置在用于固定鏡頭的支架上，本發(fā)明并不以此為限。另外，除了音圈馬達之外，第一鏡頭1和第二鏡頭2也可以通過其他類型的驅(qū)動元件分別驅(qū)動，以進行轉(zhuǎn)動、移動的動作。本發(fā)明僅是以本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的固定鏡頭的音圈馬達為例進行說明，并非特別限制。
[0021] 如圖2所示，在這一實施例中，位置感測元件5設(shè)置在與第一鏡頭1相對固定的可動件92上，用以感測所述第一鏡頭1相對于第二鏡頭2的位置變化。在調(diào)焦之后，位置感測元件5能夠記錄第一鏡頭1相對于第二鏡頭2的基準(zhǔn)位置。在這一基準(zhǔn)位置，第一鏡頭1和第二鏡頭2的光軸A和A’平行，并且第一鏡頭1和第二鏡頭2分別位于預(yù)定的位置。這一基準(zhǔn)位置的坐標(biāo)值O(X，Y，Z，θX，θY)，該坐標(biāo)值O例如存儲在手機的
存儲器中，而該存儲器可以集成于控制芯片中，或者單獨設(shè)置。當(dāng)?shù)谝荤R頭1相對于第二鏡頭2的位置發(fā)生變化時，由位置感測元件5感測到變化后的位置的坐標(biāo)值，該變化后的位置與基準(zhǔn)位置的坐標(biāo)值O進行比較，并將比較結(jié)果(偏差值)傳輸給控制芯片8，由控制芯片8控制輸出特定大小的電流，推動第一鏡頭1發(fā)生位置變化，回復(fù)到目標(biāo)位置。
[0022] 上述的位置感測元件5可以由
陀螺儀實現(xiàn)。該陀螺儀能夠某一物體相對于一基準(zhǔn)為止的運動，包括位移和轉(zhuǎn)動等；其是利用
科里奧利力的定理，將兩個或以上鏡頭的旋轉(zhuǎn)
角速度轉(zhuǎn)換成與該角速度成正比的直流
電壓信號，通過獲取該直流電壓信號的數(shù)據(jù)，可以得到該物體的位移或轉(zhuǎn)動數(shù)據(jù)。
[0023] 應(yīng)用于本發(fā)明實施例中，陀螺儀負(fù)責(zé)感測兩個或多個鏡頭之間的位置關(guān)系信息，將陀螺儀輸出的這一變化轉(zhuǎn)化為數(shù)值，并將該數(shù)值記錄在所述雙攝像頭拍攝設(shè)備的存儲器中，并實時傳輸給雙攝像頭拍攝設(shè)備的控制芯片，該陀螺儀與雙攝像頭拍攝設(shè)備的控制芯片可以通過串行外設(shè)
接口(Serial?Peripheral?Interface，SPI)總線連接在一起?？刂菩酒ㄟ^將所得到的位置差值
輸出信號來校正鏡頭位置，從而實現(xiàn)兩個或以上攝像頭的鏡頭之間的相對位置不發(fā)生變化。即，本發(fā)明提供的兩個或以上攝像頭光軸校正裝置可以糾正兩個或以上鏡頭的相對位置偏差，使拍攝不受環(huán)境及使用條件影響。
[0024] 上述的“目標(biāo)位置”可以是第一鏡頭1應(yīng)當(dāng)移動至的預(yù)
定位置，也可以是第一鏡頭1相對于第二鏡頭2的原始位置，以下分別進行說明。
[0025] 在第一種情況下，當(dāng)出于拍攝需要，例如當(dāng)變焦時，第一鏡頭1需要移動到目標(biāo)位置B(X1，Y1，Z1，θX1，θY1)這一位置時,控制芯片8控制電源輸出相應(yīng)大小的電流，推動第一鏡頭1發(fā)生位置變化。由電流驅(qū)使可動件92帶動第一鏡頭1的位置相對于基準(zhǔn)位置發(fā)生變化。然而由于電流大小存在著與理論輸出電流的誤差，或者其他原因?qū)е碌恼`差，實質(zhì)上第一鏡頭1移動到位置C(X2，Y2，Z2，θX2，θY2)這一位置，在此過程中，位置感測元件5將移動后的位置C(X2，Y2，Z2，θX2，θY2)的坐標(biāo)發(fā)送至控制芯片8，控制芯片8將這一移動后的位置C(X2，Y2，Z2，θX2，θY2)的坐標(biāo)與目標(biāo)位置B(X1，Y1，Z1，θX1，θY1)的坐標(biāo)進行比較，得到偏差值?？刂菩酒?計算出到第一鏡頭1相對于目標(biāo)位置B在X方向上有(X2-X1)的偏差，在Y方向上有(X2-X1)的偏差，在Z方向上有(X2-X1)的偏差，同時繞著X軸有(θX2-θX1)的轉(zhuǎn)動，繞著Y軸有(θY2-θY1)的轉(zhuǎn)動。為糾正這一偏差，控制芯片8控制電源模塊，使之輸出特定大小的電流至用以驅(qū)動第一鏡頭1的驅(qū)動元件9，使驅(qū)動元件9驅(qū)動第一鏡頭1回到B(X1，Y1，Z1，θX1，θY1)這一目標(biāo)位置。
[0026] 在第二種情況下，當(dāng)?shù)谝荤R頭1相對于第二鏡頭2位于坐標(biāo)為O(X，Y，Z，θX，θY)的基準(zhǔn)位置，之后第一鏡頭1和/或第二鏡頭2受外力發(fā)生偏移，致使其偏移至D(X3，Y3，Z3，θX3，θY3)這一位置。在此過程中，位置感測元件5感測到第一鏡頭1位置的變化，將變化后的坐標(biāo)值D(X3，Y3，Z3，θX3，θY3)發(fā)送到控制芯片8，控制芯片8計算出第一鏡頭1相對于基準(zhǔn)位置在X方向上有(X3-X1)的偏差，在Y方向上有(X3-X1)的偏差，在Z方向上有(X3-X1)的偏差，同時繞著X軸有(θX3-θX1)的轉(zhuǎn)動，繞著Y軸有(θY3-θY1)的轉(zhuǎn)動。為糾正這一偏差，控制芯片8控制電源模塊，使之輸出特定大小的電流至用于驅(qū)動第一鏡頭1的驅(qū)動元件9，使驅(qū)動元件9驅(qū)動第一鏡頭1回到O(X，Y，Z，θX，θY)這一目標(biāo)位置。
[0027] 在這一過程中，如本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，第一鏡頭1可以是僅有X或Y或Z方向的偏移或繞著X軸方向的轉(zhuǎn)動θX、繞著Y軸方向的轉(zhuǎn)動θY，或者至少二者的組合等，并不限于上述五個
自由度同時發(fā)生變化。
[0028] 圖3為本發(fā)明實施例提供的雙攝像頭光軸校正裝置的運作示意圖。如圖3所示，本發(fā)明實施例的雙攝像頭拍攝設(shè)備還具有存儲器3，存儲器3中存儲有第一鏡頭1相對于第二鏡頭2的基準(zhǔn)位置的坐標(biāo)值，例如，坐標(biāo)值O(X，Y，Z，θX，θY)；位置感測元件5感測到第一鏡頭1的當(dāng)前坐標(biāo)值，將當(dāng)前坐標(biāo)值傳送至控制芯片8，控制芯片8計算出第一鏡頭1相對于第二鏡頭2的基準(zhǔn)位置的偏差值，或者第一鏡頭1相對于目標(biāo)位置B(X1，Y1，Z1，θX1，θY1)的偏差值，則將當(dāng)前坐標(biāo)值與第一鏡頭1的原始位置或預(yù)定位置比較，計算出偏差值，該差值即是該第一鏡頭1需要校正的值。根據(jù)該偏差值，該控制芯片8將
電信號發(fā)送至驅(qū)動元件9，使驅(qū)動元件9的可動件92帶動第一鏡頭1移動或轉(zhuǎn)動，從而回復(fù)到原始位置或預(yù)定位置。
[0029] 在上述實施例中，雖然以陀螺儀為例進行說明，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明確：本發(fā)明的位置感測元件并不限定為陀螺儀，其可以是能夠感測到第一鏡頭1位置變化、并將變化信息傳遞至控制芯片8的任意設(shè)備。
[0030] 通過上述可知，本發(fā)明提出一種雙攝像頭拍攝設(shè)備，包括第一鏡頭1、第二鏡頭2、控制芯片8、位置感測元件5和驅(qū)動元件9。驅(qū)動元件9電連接于控制芯片8，用以驅(qū)動第一鏡頭1移動。位置感測元件5與第一鏡頭1連接，用于感測第一鏡頭1相對于第二鏡頭2的位置變化，該位置變化包括移動和/或轉(zhuǎn)動等?？刂菩酒?計算第一鏡頭1的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的偏差值，并控制驅(qū)動元件9驅(qū)動第一鏡頭1運動至目標(biāo)位置。
[0031] 在一實施例中，目標(biāo)位置為第一鏡頭1相對于第二鏡頭2的原始位置，或第一鏡頭1應(yīng)當(dāng)移動至的預(yù)定位置。
[0032] 在一實施例中，該雙攝像頭拍攝設(shè)備還包括存儲器3，用于存儲所述目標(biāo)位置的坐標(biāo)值，當(dāng)位置感測元件5感測到第一鏡頭1的當(dāng)前位置的坐標(biāo)值，控制芯片8比較所述當(dāng)前位置的坐標(biāo)值與目標(biāo)位置的坐標(biāo)值，并將比較得出的偏差值傳送至控制芯片8，控制芯片8根據(jù)所述偏差值控制所述驅(qū)動元件9驅(qū)動第一鏡頭1移動至所述目標(biāo)位置。
[0033] 在一實施例中，上述的音圈馬達9包括殼體91、可動件92和定子件93，所述可動件92固定連接于第一鏡頭1并能夠帶動第一鏡頭1相對于定子件93移動，從而帶動第一鏡頭1相對于第二鏡頭2運動。
[0034] 在一實施例中，所述陀螺儀固定設(shè)置在所述可動件上，并通過串行外設(shè)接口總線連接于所述控制芯片。
[0035] 在一實施例中，所述雙攝像頭拍攝設(shè)備還包括基板7，音圈馬達9設(shè)置在所述基板6上，所述第一鏡頭1與所述音圈馬達9固定連接以設(shè)置在基板6上?；?可以為電路板，控制芯片8可以設(shè)置在電路板上。
[0036] 本發(fā)明一實施例還提出一種雙攝像頭光軸校正裝置，包括位置感測元件5和控制芯片8。本實施例提出的雙攝像頭光軸校正裝置用于校正雙攝像頭拍攝設(shè)備的第一鏡頭1和第二鏡頭2的相對位置。其中第一鏡頭1通過驅(qū)動元件9運動。位置感測元件與第一鏡頭1連接，用以感測所述第一鏡頭1相對于第二鏡頭2的位置變化；控制芯片8電連接于驅(qū)動元件9，用以計算第一鏡頭1的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的偏差值，并控制所述驅(qū)動元件9驅(qū)動所述第一鏡頭1運動至所述目標(biāo)位置。
[0037] 綜上所述，本發(fā)明實施例提供的雙攝像頭拍攝設(shè)備及雙攝像頭光軸校正裝置至少具有如下效果：在本發(fā)明實施例中，通過使用上述的鏡頭位置校正的技術(shù)，在現(xiàn)有的軟件算法的基礎(chǔ)上減少圖像處理過程，提升圖像處理速度，同時還可以降低因算法無法補償鏡頭相對位置的變化超過一定范圍而導(dǎo)致兩個或以上攝像頭模組報廢的成本。
[0038] 以上對本發(fā)明所提供的一種雙攝像頭拍攝設(shè)備及雙攝像頭光軸校正裝置進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本
說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
