基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置的制造方法
【專利摘要】一種基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置，包括第一光學(xué)防抖對焦馬達、第二光學(xué)防抖對焦馬達和中央處理器，第一光學(xué)防抖對焦馬達和第二光學(xué)防抖對焦馬達均為能夠分別控制鏡頭傾斜的光學(xué)防抖對焦馬達，第一光學(xué)防抖對焦馬達和第二光學(xué)防抖對焦馬分別輸出圖像信號給中央處理器，中央處理器分別輸出對焦、防抖和光軸調(diào)整信號給第一光學(xué)防抖對焦馬達和第二光學(xué)防抖對焦馬達。本實用新型既可以防止因人手抖動造成影像模糊或者影響三維成像的效果，又可以提高光學(xué)防抖三維立體攝像裝置的生產(chǎn)良率及生產(chǎn)效率。同時，本實用新型公開的方法亦可用于大型立體數(shù)碼攝像裝置用于光學(xué)防抖動及改善生產(chǎn)過程工藝與提高生產(chǎn)良率與生產(chǎn)效率。
【專利說明】
基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型公開一種攝像裝置，特別是一種基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置，用以實現(xiàn)三維立體成像和三維立體攝像中的光學(xué)防抖動及三維立體成像對焦過程中的光軸傾斜補償與協(xié)調(diào)控制。
【背景技術(shù)】
[0002]在大型拍照裝置中，基于雙圖像傳感器的立體數(shù)碼攝像裝置早已推出多年。隨著具有高度集成的微型攝像頭自動對焦音圈馬達及具備可控鏡頭傾斜式光學(xué)防抖功能的音圈馬達的出現(xiàn)(參看申請?zhí)枮?CN102857062A的發(fā)明專利申請，及申請?zhí)枮?CN103984199A的發(fā)明專利申請)，一千三百萬及更高像素分辨率的微型攝像頭在觸屏手機、平板電腦等便攜設(shè)備上的實現(xiàn)使得手機攝像頭的拍照效果越來越接近普通數(shù)碼相機。
[0003]但是，大型立體數(shù)碼攝像裝置通常是架持在三腳架上使用的，與大型立體數(shù)碼攝像裝置不同的是，便攜式三維立體數(shù)碼攝像裝置是供手持方式使用的。手持使用方式容易受到人手自然的抖動等影響成像的清晰度及三維成像的效果。同時，與大型攝像裝置的生產(chǎn)與校準過程不同的是，高度集成的微型立體攝像頭在平行光軸的校準及馬達運動過程中的光軸協(xié)調(diào)等問題難以處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述提到的現(xiàn)有技術(shù)中的便攜式三維立體數(shù)碼攝像裝置通過手持方式使用，容易受到人手自然的抖動等因素影響成像的清晰度及三維成像的效果的缺點，本實用新型提供一種基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置，利用兩顆可控制鏡頭傾斜式光學(xué)防抖音圈馬達來實現(xiàn)一種光學(xué)防抖三維立體攝像裝置，以及利用可控制鏡頭傾斜式光學(xué)防抖音圈馬達的鏡頭傾斜補償功能來實現(xiàn)三維立體成像的對焦過程中兩套影像傳感器和鏡頭的光軸的傾斜補償與協(xié)調(diào)控制。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:一種基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置，攝像裝置包括第一光學(xué)防抖對焦馬達、第二光學(xué)防抖對焦馬達和中央處理器，第一光學(xué)防抖對焦馬達和第二光學(xué)防抖對焦馬達均為能夠分別控制鏡頭傾斜的光學(xué)防抖對焦馬達，第一光學(xué)防抖對焦馬達和第二光學(xué)防抖對焦馬分別輸出圖像信號給中央處理器，中央處理器分別輸出對焦、防抖和光軸調(diào)整信號給第一光學(xué)防抖對焦馬達和第二光學(xué)防抖對焦馬達。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案進一步還包括:
[0007]所述的第一光學(xué)防抖對焦馬達和第二光學(xué)防抖對焦馬達分別包括鏡頭、可控對焦馬達和影像傳感器，鏡頭與可控對焦馬達固定安裝在一起，影像傳感器設(shè)置在鏡頭下方，對應(yīng)于鏡頭設(shè)置。
[0008]所述的鏡頭在可控對焦馬達的控制下，自由度至少是三個維度的，包括Z軸平移方向、Rx軸方向轉(zhuǎn)動和Ry軸方向轉(zhuǎn)動。
[0009]所述的鏡頭由一個或多個鏡片組成。
[0010]所述的中央處理器為M⑶或者三維圖像處理芯片。
[0011]所述的攝像裝置還包括第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機和第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機，第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機控制第一光學(xué)防抖對焦馬達運動，第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機控制第二光學(xué)防抖對焦馬達運動，或包含具備多路輸出的單片機，單片機同時控制兩個光學(xué)防抖對焦馬達運動。
[0012]所述的攝像裝置還包括加速度計與陀螺儀傳感器，加速度計與陀螺儀傳感器直接同時將攝像機姿態(tài)及振動信號分別輸出給第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機和第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機;或者速度計與陀螺儀傳感器直接同時將攝像機姿態(tài)及振動信號輸出給第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機或第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機，接收的單片機再將信號分享給另一個單片機。
[0013]第一光學(xué)防抖對焦馬達能被控制為同步跟隨第二光學(xué)防抖對焦馬達，以實現(xiàn)兩個鏡頭光軸呈設(shè)定的夾角或者設(shè)定的關(guān)聯(lián)姿態(tài);或者第二光學(xué)防抖對焦馬達能被控制為同步跟隨第一光學(xué)防抖對焦馬達，以實現(xiàn)兩個鏡頭光軸呈設(shè)定的夾角或者設(shè)定的關(guān)聯(lián)姿態(tài)。
[0014]本實用新型的有益效果是:本實用新型與傳統(tǒng)大型立體數(shù)碼攝像裝置相比，提出了一種便攜式微型三維立體攝像裝置，使得立體數(shù)碼攝像可以從架持在三角架上的操作方式延伸到便攜手持式操作方式。同時，所提出的便攜式微型三維立體攝像裝置可以防止因人手抖動造成影像模糊或者影響三維成像的效果從而使得三維攝像裝置從大型裝置轉(zhuǎn)為小型便攜裝置得以實現(xiàn)并具有實際意義。本實用新型通過兩套可控鏡頭傾斜的音圈馬達的對焦光軸協(xié)調(diào)控制可以實現(xiàn)三維立體成像攝像裝置生產(chǎn)過程中的光軸傾斜補償與協(xié)調(diào)控制及三維立體成像裝在鏡頭對焦運動帶來的光軸傾斜補償與協(xié)調(diào)控制，同時又能大幅度提高生產(chǎn)的良率與效率從而帶來巨大的經(jīng)濟效益的提升。
[0015]本實用新型所提出的一種基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的光學(xué)防抖與立體成像攝像裝置極具實用價值與推廣價值。進而，隨著本實用新型的技術(shù)的公開及推廣，配備高度集成的微型雙攝像頭功能的手機等便攜式三維立體數(shù)碼攝像裝置也將逐步涌現(xiàn)。
[0016]本實用新型既可以防止因人手抖動造成影像模糊或者影響三維成像的效果，又可以提高光學(xué)防抖三維立體攝像裝置的生產(chǎn)良率及生產(chǎn)效率。同時，本實用新型公開的方法亦可用于大型立體數(shù)碼攝像裝置用于光學(xué)防抖動及改善生產(chǎn)過程工藝與提高生產(chǎn)良率與生產(chǎn)效率。
[0017]下面將結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的單顆音圈對焦馬達立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實用新型的單顆音圈對焦馬達剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本實用新型通過兩套光學(xué)防抖攝像頭實現(xiàn)的光學(xué)防抖三維立體數(shù)碼攝像裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本實用新型三維立體攝像裝置兩邊鏡頭光軸或者傳感器中心法線的初始位置原理示意圖。
[0022]圖5為本實用新型三維立體攝像裝置兩邊鏡頭光軸或者傳感器中心法線的初始位置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6為本實用新型三維立體攝像裝置兩邊鏡頭在對焦運動后的光軸的傾斜原理示意圖。
[0024]圖7為本實用新型三維立體攝像裝置兩邊鏡頭在對焦運動后的光軸的傾斜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖8為本實用新型三維立體攝像裝置兩邊鏡頭及光軸的初始位置原理示意圖。
[0026]圖9為本實用新型三維立體攝像裝置兩邊鏡頭及光軸的初始位置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖10為本實用新型三維立體攝像裝置控制系統(tǒng)原理圖。
[0028]圖中，1-第一光學(xué)防抖對焦馬達，11-第一光軸，12-第一鏡頭，13-第一可控對焦馬達，14-第一影像傳感器，2-第二光學(xué)防抖對焦馬達，21-第二光軸，22-第二鏡頭，23-第二可控對焦馬達，24-第二影像傳感器，3-鏡頭，4-可控對焦馬達，5-影像傳感器，6-中央處理器。
【具體實施方式】
[0029]本實施例為本實用新型優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結(jié)構(gòu)與本實施例相同或近似的，均在本實用新型保護范圍之內(nèi)。
[0030]請參看附圖1至附圖9，本實用新型主要為一種基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置，用兩套影像傳感器及可控鏡頭傾斜的音圈馬達實現(xiàn)三維立體成像及鏡頭的對焦動作控制，通過兩套可控鏡頭傾斜的音圈馬達的光學(xué)防抖協(xié)調(diào)控制可以實現(xiàn)三維立體攝像光學(xué)防抖動，通過兩套可控鏡頭傾斜的音圈馬達的對焦光軸協(xié)調(diào)控制可以實現(xiàn)三維立體成像攝像裝置生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的和鏡頭對焦運動過程中帶來的光軸傾斜補償，以及三位立體成像原理所需要的光軸平行的補償與協(xié)調(diào)控制。
[0031]其中，單顆音圈對焦馬達結(jié)構(gòu)請參看附圖1和附圖2，本實施例中，單顆音圈對焦馬達主要包括鏡頭3、可控對焦馬達4和影像傳感器5，鏡頭3與可控對焦馬達4固定安裝在一起，鏡頭3在可控對焦馬達4的控制下，自由度至少是三個維度的，并包括Z軸平移方向、Rx軸方向轉(zhuǎn)動和Ry軸方向轉(zhuǎn)動，影像傳感器5設(shè)置在鏡頭3下方，對應(yīng)于鏡頭3設(shè)置，可對鏡頭3透過的光線進行成像。本實施例中，鏡頭3可以由一個或多個鏡片組成。
[0032]請結(jié)合參看附圖3，本實用新型的基本結(jié)構(gòu)包括第一光學(xué)防抖對焦馬達1、第二光學(xué)防抖對焦馬達2和中央處理器6，第一光學(xué)防抖對焦馬達I和第二光學(xué)防抖對焦馬達2均為可控制鏡頭傾斜的光學(xué)防抖對焦馬達，其中，兩個鏡頭及兩個圖像傳感器實現(xiàn)三維成像與防抖的微型攝像頭，鏡頭及圖像傳感器組成的兩套圖像獲取單元，并分別輸出圖像信息給中央處理器6，本實施例中，中央處理器6可為MCU或者三維圖像處理芯片。
[0033]請參看附圖4和附圖5，本實用新型的微型三維成像數(shù)碼攝像頭在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的兩套鏡頭在初始位置就偏斜的狀態(tài)，如第一鏡頭12與第二鏡頭22對應(yīng)的第一光軸11及第二光軸21在生產(chǎn)過程中就可能出現(xiàn)的不對應(yīng)平行的狀態(tài)。
[0034]請參看附圖6和附圖7，本實用新型中的兩個鏡頭在自動對焦的運動過程中可能出現(xiàn)的左右兩邊鏡頭光軸相互偏斜不一致的問題。如第一鏡頭12與第二鏡頭22對應(yīng)的第一光軸11及第二光軸12在自動對焦的運動過程中就可能出現(xiàn)的不對應(yīng)平行的狀態(tài)。
[0035]本實用新型在應(yīng)用時，可對上述兩種情況進行補償與協(xié)調(diào)控制，最終達到如下效果:
[0036]請參看附圖8和附圖9，本實用新型中的兩個鏡頭在初始狀態(tài)或者自動對焦的運動過程中左右兩邊鏡頭光軸獲得補償與協(xié)調(diào)控制后能平行一致的效果。如第一鏡頭12與第二鏡頭22對應(yīng)的第一光軸11及第二光軸21在自動對焦的運動過程中能夠平行一致地運動。
[0037]本實用新型在使用時，其控制系統(tǒng)原理請參看附圖9，其中，第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機72輸出控制信號給第一可控鏡頭傾斜時光學(xué)防抖與對焦馬達75，控制其在Z軸平移方向、RX軸轉(zhuǎn)動方向和Ry軸轉(zhuǎn)動方向運動，以實現(xiàn)對焦和傾斜補償，第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機71輸出控制信號給第二可控鏡頭傾斜時光學(xué)防抖與對焦馬達74，控制其在Z軸平移方向、Rx軸轉(zhuǎn)動方向和Ry軸轉(zhuǎn)動方向運動，以實現(xiàn)對焦和傾斜補償，加速度計與陀螺儀傳感器73獲取外界運動信息，并將攝像機姿態(tài)及振動信號分別輸出給第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機72和第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機71，以使其獲取相關(guān)的補償信息，本實施例中，加速度計與陀螺儀傳感器73直接同時將攝像機姿態(tài)及振動信號分別輸出給第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機72和第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機71，具體實施時，也可以加速度計與陀螺儀傳感器73將攝像機姿態(tài)及振動信號輸出給第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機72或第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機71，接收的單片機再將該信息讀取后分享給另一個單片機。第一圖像傳感器77將對焦、防抖、光軸調(diào)整后的第一鏡頭透過的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，第二圖像傳感器76將對焦、防抖、光軸調(diào)整后的第二鏡頭透過的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，第一圖像傳感器77和第二圖像傳感器76分別輸出圖像信息給三維圖像處理電路78進行三維處理，三維圖像處理電路78輸出圖像信息給上位處理器79，上位處理器79將對焦/防抖及光軸調(diào)整命令發(fā)送到第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機72和第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機71來實現(xiàn)對焦/防抖/光軸調(diào)整等動作。本實施例中，上位處理器79直接同時將對焦/防抖及光軸調(diào)整命令分別輸出給第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機72和第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機71，具體實施時，也可以上位處理器79將對焦/防抖及光軸調(diào)整命令輸出給第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機72或第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機71，接收的單片機再將該信息讀取后分享給另一個單片機。
【主權(quán)項】
1.一種基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置，其特征是:所述的攝像裝置包括第一光學(xué)防抖對焦馬達、第二光學(xué)防抖對焦馬達和中央處理器，第一光學(xué)防抖對焦馬達和第二光學(xué)防抖對焦馬達均為能夠分別控制鏡頭傾斜的光學(xué)防抖對焦馬達，第一光學(xué)防抖對焦馬達和第二光學(xué)防抖對焦馬分別輸出圖像信號給中央處理器，中央處理器分別輸出對焦、防抖和光軸調(diào)整信號給第一光學(xué)防抖對焦馬達和第二光學(xué)防抖對焦馬達。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置，其特征是:所述的第一光學(xué)防抖對焦馬達和第二光學(xué)防抖對焦馬達分別包括鏡頭、可控對焦馬達和影像傳感器，鏡頭與可控對焦馬達固定安裝在一起，影像傳感器設(shè)置在鏡頭下方，對應(yīng)于鏡頭設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置，其特征是:所述的鏡頭在可控對焦馬達的控制下，自由度至少是三個維度的，包括Z軸平移方向、Rx軸方向轉(zhuǎn)動和Ry軸方向轉(zhuǎn)動。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置，其特征是:所述的鏡頭由一個或多個鏡片組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置，其特征是:所述的中央處理器為MCU或者三維圖像處理芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置，其特征是:所述的攝像裝置還包括第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機和第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機，第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機控制第一光學(xué)防抖對焦馬達運動，第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機控制第二光學(xué)防抖對焦馬達運動，或包含具備多路輸出的單片機，單片機同時控制兩個光學(xué)防抖對焦馬達運動。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置，其特征是:所述的攝像裝置還包括加速度計與陀螺儀傳感器，加速度計與陀螺儀傳感器直接同時將攝像機姿態(tài)及振動信號分別輸出給第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機和第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機;或者速度計與陀螺儀傳感器直接同時將攝像機姿態(tài)及振動信號輸出給第一光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機或第二光學(xué)防抖馬達驅(qū)動單片機，接收的單片機再將信號分享給另一個單片機。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙可控制鏡頭傾斜式音圈馬達的立體數(shù)碼攝像裝置，其特征是:第一光學(xué)防抖對焦馬達能被控制為同步跟隨第二光學(xué)防抖對焦馬達，以實現(xiàn)兩個鏡頭光軸呈設(shè)定的夾角或者設(shè)定的關(guān)聯(lián)姿態(tài);或者第二光學(xué)防抖對焦馬達能被控制為同步跟隨第一光學(xué)防抖對焦馬達，以實現(xiàn)兩個鏡頭光軸呈設(shè)定的夾角或者設(shè)定的關(guān)聯(lián)姿態(tài)。
【文檔編號】G02B7/04GK205643820SQ201620288011
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】肖順利, 麥練智
【申請人】東莞佩斯訊光電技術(shù)有限公司