[0001] 本发明公幵一种摄像装置， 特别是一种基于双可控制镜头倾斜式音圈马达 的立 体数码摄像装置， 用以实现三维立体成像和三维立体摄像中的光 学防抖动及三 维立体成像对焦过程中的光轴倾斜补偿与协调 控制。

背景技术

[0002] 在大型拍照装置中， 基于双图像传感器的立体数码摄像装置早已推 出多年。 随 着具有高度集成的微型摄像头自动对焦音圈马 达及具备可控镜头倾斜式光学防 抖功能的音圈马达的出现 （参看申请号为： CN102857062A的发明专利申请， 及 申请号为： CN103984199A的发明专利申请） ， 一千三百万及更高像素分辨率的 微型摄像头在触屏手机、 平板电脑等便携设备上的实现使得手机摄像头 的拍照 效果越来越接近普通数码相机。

[0003] 但是， 大型立体数码摄像装置通常是架持在三脚架上 使用的， 与大型立体数码 摄像装置不同的是， 便携式三维立体数码摄像装置是供手持方式使 用的。 手持 使用方式容易受到人手自然的抖动等影响成像 的清晰度及三维成像的效果。 同 吋， 与大型摄像装置的生产与校准过程不同的是， 高度集成的微型立体摄像头 在平行光轴的校准及马达运动过程中的光轴协 调等问题难以处理。

技术问题

[0004] 针对上述提到的现有技术中的便携式三维立体 数码摄像装置通过手持方式使用 ， 容易受到人手自然的抖动等因素影响成像的清 晰度及三维成像的效果的缺点 ， 本发明提供一种基于双可控制镜头倾斜式音圈 马达的立体数码摄像装置， 利 用两颗可控制镜头倾斜式光学防抖音圈马达来 实现一种光学防抖三维立体摄像 装置， 以及利用可控制镜头倾斜式光学防抖音圈马达 的镜头倾斜补偿功能来实 现三维立体成像的对焦过程中两套影像传感器 和镜头的光轴的倾斜补偿与协调 控制。

问题的解决方案 技术解决方案

[0005] 本发明解决其技术问题采用的技术方案是： 一种基于双可控制镜头倾斜式音圈 马达的立体数码摄像装置， 摄像装置包括第一光学防抖对焦马达、 第二光学防 抖对焦马达和中央处理器， 第一光学防抖对焦马达和第二光学防抖对焦马 达均 为能够分别控制镜头倾斜的光学防抖对焦马达 ， 第一光学防抖对焦马达和第二 光学防抖对焦马分别输出图像信号给中央处理 器， 中央处理器分别输出对焦、 防抖和光轴调整信号给第一光学防抖对焦马达 和第二光学防抖对焦马达。

[0006] 本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步 还包括：

[0007] 所述的第一光学防抖对焦马达和第二光学防抖 对焦马达分别包括镜头、 可控对 焦马达和影像传感器， 镜头与可控对焦马达固定安装在一起， 影像传感器设置 在镜头下方， 对应于镜头设置。

[0008] 所述的镜头在可控对焦马达的控制下， 自由度至少是三个维度的， 包括 Z轴平 移方向、 轴方向转动和 R . _y 轴方向转动。

[0009] 所述的镜头由一个或多个镜片组成。

[0010] 所述的中央处理器为 MCU或者三维图像处理芯片。

[0011] 所述的摄像装置还包括第一光学防抖马达驱动 单片机和第二光学防抖马达驱动 单片机， 第一光学防抖马达驱动单片机控制第一光学防 抖对焦马达运动， 第二 光学防抖马达驱动单片机控制第二光学防抖对 焦马达运动， 或包含具备多路输 出的单片机， 单片机同吋控制两个光学防抖对焦马达运动。

[0012] 所述的摄像装置还包括加速度计与陀螺仪传感 器， 加速度计与陀螺仪传感器直 接同吋将摄像机姿态及振动信号分别输出给第 一光学防抖马达驱动单片机和第 二光学防抖马达驱动单片机； 或者速度计与陀螺仪传感器直接同吋将摄像机 姿 态及振动信号输出给第一光学防抖马达驱动单 片机或第二光学防抖马达驱动单 片机， 接收的单片机再将信号分享给另一个单片机。

[0013] 第一光学防抖对焦马达能被控制为同步跟随第 二光学防抖对焦马达， 以实现两 个镜头光轴呈设定的夹角或者设定的关联姿态 ； 或者第二光学防抖对焦马达能 被控制为同步跟随第一光学防抖对焦马达， 以实现两个镜头光轴呈设定的夹角 或者设定的关联姿态。 发明的有益效果

有益效果

[0014] 本发明与传统大型立体数码摄像装置相比， 提出了一种便携式微型三维立体摄 像装置， 使得立体数码摄像可以从架持在三角架上的操 作方式延伸到便携手持 式操作方式。 同吋， 所提出的便携式微型三维立体摄像装置可以防 止因人手抖 动造成影像模糊或者影响三维成像的效果从而 使得三维摄像装置从大型装置转 为小型便携装置得以实现并具有实际意义。 本发明通过两套可控镜头倾斜的音 圈马达的对焦光轴协调控制可以实现三维立体 成像摄像装置生产过程中的光轴 倾斜补偿与协调控制及三维立体成像装在镜头 对焦运动带来的光轴倾斜补偿与 协调控制， 同吋又能大幅度提高生产的良率与效率从而带 来巨大的经济效益的 提升。

[0015] 本发明所提出的一种基于双可控制镜头倾斜式 音圈马达的光学防抖与立体成像 摄像装置极具实用价值与推广价值。 进而， 随着本发明的技术的公幵及推广， 配备高度集成的微型双摄像头功能的手机等便 携式三维立体数码摄像装置也将 逐步涌现。

[0016] 本发明既可以防止因人手抖动造成影像模糊或 者影响三维成像的效果， 又可以 提高光学防抖三维立体摄像装置的生产良率及 生产效率。 同吋， 本发明公幵的 方法亦可用于大型立体数码摄像装置用于光学 防抖动及改善生产过程工艺与提 高生产良率与生产效率。

对附图的简要说明

附图说明

[0017] 图 1为本发明的单颗音圈对焦马达立体结构示意� �。

[0018] 图 2为本发明的单颗音圈对焦马达剖面结构示意� �。

[0019] 图 3为本发明通过两套光学防抖摄像头实现的光� �防抖三维立体数码摄像装置 结构示意图。

[0020] 图 4为本发明三维立体摄像装置两边镜头光轴或� �传感器中心法线的初始位置 原理示意图。

[0021] 图 5为本发明三维立体摄像装置两边镜头光轴或� �传感器中心法线的初始位置 结构示意图。

[0022] 图 6为本发明三维立体摄像装置两边镜头在对焦� �动后的光轴的倾斜原理示意

[0023] 图 7为本发明三维立体摄像装置两边镜头在对焦� �动后的光轴的倾斜结构示意 图。

[0024] 图 8为本发明三维立体摄像装置两边镜头及光轴� �初始位置原理示意图。

[0025] 图 9为本发明三维立体摄像装置两边镜头及光轴� �初始位置结构示意图。

[0026] 图 10为本发明三维立体摄像装置控制系统原理图� ��

[0027] 图中， 1-第一光学防抖对焦马达， 11-第一光轴， 12-第一镜头， 13-第一可控对 焦马达， 14-第一影像传感器， 2-第二光学防抖对焦马达， 21-第二光轴， 22-第二 镜头， 23-第二可控对焦马达， 24-第二影像传感器， 3-镜头， 4-可控对焦马达， 5 -影像传感器， 6-中央处理器。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0028] 本实施例为本发明优选实施方式， 其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或 近似的， 均在本发明保护范围之内。

[0029] 请参看附图 1至附图 9， 本发明主要为一种基于双可控制镜头倾斜式音 圈马达的 立体数码摄像装置， 用两套影像传感器及可控镜头倾斜的音圈马达 实现三维立 体成像及镜头的对焦动作控制， 通过两套可控镜头倾斜的音圈马达的光学防抖 协调控制可以实现三维立体摄像光学防抖动， 通过两套可控镜头倾斜的音圈马 达的对焦光轴协调控制可以实现三维立体成像 摄像装置生产过程中产生的和镜 头对焦运动过程中带来的光轴倾斜补偿， 以及三位立体成像原理所需要的光轴 平行的补偿与协调控制。

[0030] 其中， 单颗音圈对焦马达结构请参看附图 1和附图 2， 本实施例中， 单颗音圈对 焦马达主要包括镜头 3、 可控对焦马达 4和影像传感器 5， 镜头 3与可控对焦马达 4 固定安装在一起， 镜头 3在可控对焦马达 4的控制下， 自由度至少是三个维度的 ， 并包括 Z轴平移方向、 R轴方向转动和 R轴方向转动， 影像传感器 5设置在镜 头 3下方， 对应于镜头 3设置， 可对镜头 3透过的光线进行成像。 本实施例中， 镜 头 3可以由一个或多个镜片组成。

[0031] 请结合参看附图 3， 本发明的基本结构包括第一光学防抖对焦马达 1、 第二光学 防抖对焦马达 2和中央处理器 6， 第一光学防抖对焦马达 1和第二光学防抖对焦马 达 2均为可控制镜头倾斜的光学防抖对焦马达， 其中， 两个镜头及两个图像传感 器实现三维成像与防抖的微型摄像头， 镜头及图像传感器组成的两套图像获取 单元， 并分别输出图像信息给中央处理器 6， 本实施例中， 中央处理器 6可为 MC U或者三维图像处理芯片。

[0032] 请参看附图 4和附图 5， 本发明的微型三维成像数码摄像头在生产过程 中可能出 现的两套镜头在初始位置就偏斜的状态， 如第一镜头 12与第二镜头 22对应的第 一光轴 11及第二光轴 21在生产过程中就可能出现的不对应平行的状� ��。

[0033] 请参看附图 6和附图 7， 本发明中的两个镜头在自动对焦的运动过程中 可能出现 的左右两边镜头光轴相互偏斜不一致的问题。 如第一镜头 12与第二镜头 22对应 的第一光轴 11及第二光轴 12在自动对焦的运动过程中就可能出现的不对� ��平行 的状态。

[0034] 本发明在应用吋， 可对上述两种情况进行补偿与协调控制， 最终达到如下效果

[0035] 请参看附图 8和附图 9， 本发明中的两个镜头在初始状态或者自动对焦 的运动过 程中左右两边镜头光轴获得补偿与协调控制后 能平行一致的效果。 如第一镜头 1 2与第二镜头 22对应的第一光轴 11及第二光轴 21在自动对焦的运动过程中能够平 行一致地运动。

[0036] 本发明在使用吋， 其控制系统原理请参看附图 9， 其中， 第一光学防抖马达驱 动单片机 72输出控制信号给第一可控镜头倾斜吋光学防� ��与对焦马达 75， 控制 其在 Z轴平移方向、 轴转动方向和 R _y 轴转动方向运动， 以实现对焦和倾斜补偿 ， 第二光学防抖马达驱动单片机 71输出控制信号给第二可控镜头倾斜吋光学防 抖与对焦马达 74， 控制其在 Z轴平移方向、 轴转动方向和1^ ,轴转动方向运动， 以实现对焦和倾斜补偿， 加速度计与陀螺仪传感器 73获取外界运动信息， 并将 摄像机姿态及振动信号分别输出给第一光学防 抖马达驱动单片机 72和第二光学 防抖马达驱动单片机 71， 以使其获取相关的补偿信息， 本实施例中， 加速度计 与陀螺仪传感器 73直接同吋将摄像机姿态及振动信号分别输出� ��第一光学防抖 马达驱动单片机 72和第二光学防抖马达驱动单片机 71， 具体实施吋， 也可以加 速度计与陀螺仪传感器 73将摄像机姿态及振动信号输出给第一光学防� ��马达驱 动单片机 72或第二光学防抖马达驱动单片机 71， 接收的单片机再将该信息读取 后分享给另一个单片机。 第一图像传感器 77将对焦、 防抖、 光轴调整后的第一 镜头透过的光信号转换成电信号， 第二图像传感器 76将对焦、 防抖、 光轴调整 后的第二镜头透过的光信号转换成电信号， 第一图像传感器 77和第二图像传感 器 76分别输出图像信息给三维图像处理电路 78进行三维处理， 三维图像处理电 路 78输出图像信息给上位处理器 79， 上位处理器 79将对焦 /防抖及光轴调整命令 发送到第一光学防抖马达驱动单片机 72和第二光学防抖马达驱动单片机 71来实 现对焦 /防抖 /光轴调整等动作。 本实施例中， 上位处理器 79直接同吋将对焦 /防抖 及光轴调整命令分别输出给第一光学防抖马达 驱动单片机 72和第二光学防抖马 达驱动单片机 71， 具体实施吋， 也可以上位处理器 79将对焦 /防抖及光轴调整命 令输出给第一光学防抖马达驱动单片机 72或第二光学防抖马达驱动单片机 71， 接收的单片机再将该信息读取后分享给另一个 单片机。