立体成像装置.pdf

1、10申请公布号CN102338980A43申请公布日20120201CN102338980ACN102338980A21申请号201010229021222申请日20100716G03B35/04200601G02B7/19820060171申请人鸿富锦精密工业（深圳）有限公司地址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号申请人鸿海精密工业股份有限公司72发明人颜士杰54发明名称立体成像装置57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

2、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。51INTCL19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页说明书4页附图3页CN102338993A1/1页21一种立体成像装置，其包括两个镜头模组、两个第一导光管、一个反光元

3、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

4、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

5、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

6、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。权利要求书CN102338980ACN102338993A1/4页3立体成像装置技术领域0001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0002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

7、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0003有鉴于此，有必要提供一种成本低、体积小的立体成像装置。0004一种立体成像装置，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

8、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。0005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0006图1为本发明立体成像装置的立体组合图。0007图2为图1所示的立体成像装置的分解图。0008图3为图1所示的立体成像装置另一视角的分解图。0009主要元件符号说明0010立体成像装置1000011基座100012平板件110013第一通孔11A001

9、4第二通孔11B0015顶面12说明书CN102338980ACN102338993A2/4页40016侧面130017凹槽13A0018镜头模组200019套筒210020透镜模组220021快门300022第一导光管400023入光端40A0024出光端40B0025垂直导光管410026水平导光管420027第一反光镜430028第二反光镜440029反光元件500030反射面510031连接件520032轴孔52A0033第二导光管600034前壁610035圆孔620036马达700037马达轴710038影像感测器800039控制芯片90具体实施方式0040下面将结合附图对本发明作

10、进一步的详细说明。0041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。0042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。0043所述两

11、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说明书CN102338980ACN102338993A3/4页5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。0044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

12、于透镜模组22的透镜之间。0045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

13、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。0046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

14、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。0047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

15、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。0048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6

16、0的圆孔62，固定于所述连接件52的轴孔52A内。0049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CCDCHARGECOUPLEDDEVICE，电荷耦合组件传感器或者CMOSCOMPLEMENTARYMETALOXIDE说明书CN102338980ACN102338993A4/4页6SEMICONDUCTOR，互补性金属氧化物传感器，其用于将光信号转换为电信号。0050所述控制芯片90为一个ASIC芯片APPLICATIONSPECIFICINTEGRATEDCIRCUIT，专用集成

17、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

18、进行。例如，时间为0至0008秒时所述反射面51对准一个出光端40B，时间为00080016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0008秒时其中一个快门30进行曝光，时间为00080016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。0051使用所述立体成像装置1

19、00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。0052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。0053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。说明书CN102338980ACN102338993A1/3页7图1说明书附图CN102338980ACN102338993A2/3页8图2说明书附图CN102338980ACN102338993A3/3页9图3说明书附图CN102338980A