一种手机3D摄影加全面屏技术制造技术

一种手机3D摄影加全面屏技术。其目的是使手机能够基于足够的双摄像头成像角度差实现真正的3D成像，而且摄像头等部件无需与手机正面屏幕争夺空间。本发明专利技术的技术包括一个带有两个耳朵的手机框架，耳朵在手机框架上方的左右端，耳朵正面和反面都开有镜头窗口，左右耳朵内各装有一个摄像头，摄像头内的镜片组沿手机上下方向排列，摄像头上端是反射镜面，用以将从镜头窗口进入的光线改变90度角后反射到镜片组，反射镜面由电机带动可以旋转以对准耳朵正面和反面的镜头窗口，从而摄像头可以拍摄手机前方和后方的景象。扬声器和相关传感器也都安装在两个耳朵上，无需与手机正面屏幕争夺空间，从而手机正面空间可以全部用于安装显示屏幕。

A mobile 3D Photography plus full screen technology

【技术实现步骤摘要】
一种手机3D摄影加全面屏技术
：本专利技术提供了一种手机3D摄影加全面屏技术，属于通信工程领域。
技术介绍
：手机在生活中已经高度普及，给人们生活带来了极大的便利。其中手机的摄影功能和大屏幕显示功能是衡量手机品质的两个重要指标。目前许多智能手机都带有多个前向和后向摄像头，并且提出和采用了全面屏的设计。然而，目前手机主要是出于近景、远景、广角摄影的目的而采用多个摄像头，鲜有出于3D摄影的目的而采用多个摄像头的。现有手机的3D摄影功能基本都是用同一个摄像头拍摄多张相片后再用特定的软件算法将多张相片进行3D合成。所以并不是真正意义上的3D摄影。真正的3D摄影是通过并列排放的两个摄像头对准同一个被拍摄目标同时进行摄影，由于并列排放的两个摄像头存在摄影角度差，所以将两个摄像头所拍摄到的图像合并显示就能产生3D影像效果。目前手机所安装的多个摄像头都是紧密地排列在一起，即便想用于3D摄影，也难以获得满足要求的摄影角度差。显然，3D摄影功能可以极大地提升手机的用户体验。比如在人脸识别方面，目前许多手机都是通过摄像头拍摄人脸的2D相片后，对2D相片进行图像识别。如果拿一张人脸的2D相片对着手机的摄像头，这种手机人脸识别就会直接认为是相片本人站在手机前，所以存在安全隐患。有的手机，比如苹果手机，采用了光点投射扫描技术，以期获得人脸的3D数据用于人脸识别，其安全性能较好，但是光点投射扫描技术需要在手机上安装额外的复杂元器件，既增加了手机成本，又占用了手机空间。特别是，为了安装前摄镜头、光点投射扫描元件、扬声器、以及相关传感器，这些手机通常不得不将手机正面的空间留出一部分，因而不能实现正真的全面屏显示。例如有的手机采用了带刘海的异形全面屏设计，有的手机则在手机正面上方留出一整条窄条空间。刘海空间和窄条空间就用于安装前摄镜头、光点投射扫描元件、扬声器、以及相关传感器。还有的手机采用升降式摄像头，不用时摄像头沉降收入到手机顶部，使用时摄像头上升伸出手机顶部，以此避免占用手机正面空间，从而留给全面屏。带刘海的异形全面屏生产成本高，而且也增加了对应用软件显示图像的额外要求；留有一整条窄条空间的手机难以称得上正真的全面屏手机，在人们日益注重手机显示效果的当下将面临巨大的竞争压力；采用升降式摄像头的手机则存在更多的故障风险，而且不能充分利用手机的厚度设计摄像头的径深。另外，现在手机上正面的摄像头和反面的摄像头通常是彼此独立的两套摄像头系统，不能互通共享。本专利技术提出一种手机3D摄影加全面屏技术，使手机能够实现基于存在足够摄影角度差的两个摄像头而进行3D摄影的功能，而且摄像头、扬声器、以及相关传感器不需要与显示屏争夺手机正面空间，手机上正面的3D摄像头和反面的3D摄像头彼此互通共享。
技术实现思路
：本专利技术的目的是要提供一种手机3D摄影加全面屏技术，其目的是使手机能够基于足够的双摄像头成像角度差实现真正的3D成像，而且摄像头等部件无需与手机正面的显示屏幕争夺空间。为了实现上述目的，本专利技术的技术包括一个带有两个耳朵的手机框架，两个耳朵分别在手机框架的左上端和右上端。每个耳朵正面和反面都开有镜头窗口；耳朵正面镜头窗口和耳朵背面镜头窗口为直径相同的圆形玻璃窗口；同一个耳朵上的正面镜头窗口的圆心和背面镜头窗口的圆心的连线垂直于手机正面平面。每个耳朵内都有一个圆柱状内腔，圆柱状内腔的轴线平行于手机的长边，同时也平行于手机正面平面；圆柱状内腔的直径略大于镜头窗口的直径；同一个耳朵上的正面镜头窗口和耳朵背面镜头窗口都与该耳朵内的圆柱状内腔连通，而且正面镜头窗口的圆心和背面镜头窗口的圆心的连线与圆柱状内腔的轴线垂直相交。每个耳朵内的圆柱状内腔里沿圆柱状内腔的轴线方向从上到下依次排列安装有一个带反光镜的斜切圆柱体、一套镜片组和一个感光成像元件。斜切圆柱体的轴线与耳朵内的圆柱状内腔的轴线重合，斜切圆柱体的斜切面与斜切圆柱体的轴线成45°角，斜切圆柱体的斜切面就是反光镜的镜面。斜切圆柱体的直径与耳朵内的圆柱状内腔的直径几乎一样但略小，而且斜切圆柱体的柱面和耳朵内圆柱状内腔的腔壁都非常光滑，所以斜切圆柱体的柱面可以紧密贴合着耳朵内圆柱状内腔的腔壁而转动。斜切圆柱体的上端装有一个电机，用以带动斜切圆柱体在耳朵内的圆柱状内腔里转动。需要拍摄手机正面前方的景象时，电机就带动斜切圆柱体在耳朵内的圆柱状内腔里转动，直到斜切圆柱体的反光镜对着耳朵正面的镜头窗口；而当需要拍摄手机背面的景象时，电机就带动斜切圆柱体在耳朵内的圆柱状内腔里转动，直到斜切圆柱体的反光镜对着耳朵背面的镜头窗口。每个耳朵内的圆柱状内腔里腔壁上靠近圆柱状内腔顶部的位置有一个引导凸头，斜切圆柱体的柱面上靠近斜切圆柱体顶部并平行于斜切圆柱体顶部圆周有一条导轨凹槽，耳朵内圆柱状内腔里腔壁上的引导凸头正好卡在斜切圆柱体的导轨凹槽内。在电机带动斜切圆柱体转动的过程中，当腔壁上的引导凸头碰到了斜切圆柱体的导轨凹槽的一个尽头端时，就说明斜切圆柱体的反光镜已经对准了耳朵的一个镜头窗口；当电机带动斜切圆柱体反向转动直到腔壁上的引导凸头碰到了斜切圆柱体的导轨凹槽的另一个尽头端时，就说明斜切圆柱体的反光镜已经对准了耳朵的另一个镜头窗口。镜片组的每个镜片的中心和焦点都在圆柱状内腔的轴线上。感光成像元件的感光面的中心也在圆柱状内腔的轴线上，而且感光面垂直于圆柱状内腔的轴线。当斜切圆柱体的反光镜对准了耳朵的一个镜头窗口时，从该镜头窗口透进来的光线会被反光镜改变90°角而反射到斜切圆柱体下方的镜片组，再通过镜片组将光线聚焦到镜片组下方的感光成像元件上。当斜切圆柱体的反光镜对准了耳朵的一个镜头窗口时，因为斜切圆柱体的柱面紧密贴合着圆柱状内腔的腔壁，所以从耳朵的另一个镜头窗口透进来的光线会被斜切圆柱体的柱面挡住封死，从而不会影响斜切圆柱体下方元器件对来自第一个镜头窗口的光线进行感光成像工作。所以，虽然安装在手机的单个耳朵上的摄像头只有一套反光镜、镜片组和感光成像元件，但是通过转动斜切圆柱体使其反光镜在耳朵的正面镜头窗口和背面镜头窗口之间切换方向，就可以实现同一个摄像头既能拍摄手机正面前方的景象，又能拍摄手机背面的景象。目前大多数手机的前摄镜头和后摄镜头是完全独立的两套摄像头系统，彼此互不共享任何组件。而本专利技术的技术中，手机的每个耳朵上的前摄镜头和后摄镜头实际上是共享的同一套摄像头系统，从而可以减少成本和安装空间。因为手机左上端和右上端各有一个耳朵，每个耳朵内都各自有一个摄像头，当两个耳朵内的摄像头同时拍摄同一个景象时，比如同时拍摄手机正面前方的景象，则由于左右两个耳朵内的两个摄像头相隔了大约一个手机框架宽度的距离，从而就会形成对同一个景象的拍摄角度差，而所拍摄到的存在拍摄角度差的两个同步影像就可以用于3D成像。又因为两个耳朵内的摄像头都既能拍摄手机正面前方的景象，又能拍摄手机背面的景象，所以不论对手机正面前方的景象，还是对手机背面的景象，都可以实现3D摄影。另外，手机的扬声器和其他相关传感器都可以安装在两个耳朵上的适当位置，而无需与手机正面的显示屏幕争夺空间，从而手机正面的整个长方形区域可以全部用于安装显示屏幕，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手机3D摄影加全面屏技术，其目的是使手机能够基于足够的双摄像头成像角度差实现真正的3D成像，而且摄像头等部件无需与手机正面屏幕争夺空间。本专利技术的技术包括一个带有两个耳朵的手机框架，两个耳朵分别在手机框架的左上端和右上端；每个耳朵正面和反面都开有镜头窗口；耳朵正面镜头窗口和耳朵背面镜头窗口为直径相同的圆形玻璃窗口；同一个耳朵上的正面镜头窗口的圆心和背面镜头窗口的圆心的连线垂直于手机正面平面；每个耳朵内都有一个圆柱状内腔，圆柱状内腔的轴线平行于手机的长边，同时也平行于手机正面平面；圆柱状内腔的直径略大于镜头窗口的直径；同一个耳朵上的正面镜头窗口和耳朵背面镜头窗口都与该耳朵内的圆柱状内腔连通，而且正面镜头窗口的圆心和背面镜头窗口的圆心的连线与圆柱状内腔的轴线垂直相交；每个耳朵内的圆柱状内腔里沿圆柱状内腔的轴线方向从上到下依次排列安装有一个带反光镜的斜切圆柱体、一套镜片组和一个感光成像元件；斜切圆柱体的轴线与耳朵内的圆柱状内腔的轴线重合，斜切圆柱体的斜切面与斜切圆柱体的轴线成45°角，斜切圆柱体的斜切面就是反光镜的镜面；斜切圆柱体的直径与耳朵内的圆柱状内腔的直径几乎一样但略小，而且斜切圆柱体的柱面和耳朵内圆柱状内腔的腔壁都非常光滑，所以斜切圆柱体的柱面可以紧密贴合着耳朵内圆柱状内腔的腔壁而转动；斜切圆柱体的上端装有一个电机，用以带动斜切圆柱体在耳朵内的圆柱状内腔里转动；需要拍摄手机正面前方的景象时，电机就带动斜切圆柱体在耳朵内的圆柱状内腔里转动，直到斜切圆柱体的反光镜对着耳朵正面的镜头窗口；而当需要拍摄手机背面的景象时，电机就带动斜切圆柱体在耳朵内的圆柱状内腔里转动，直到斜切圆柱体的反光镜对着耳朵背面的镜头窗口；每个耳朵内的圆柱状内腔里腔壁上靠近圆柱状内腔顶部的位置有一个引导凸头，斜切圆柱体的柱面上靠近斜切圆柱体顶部并平行于斜切圆柱体顶部圆周有一条导轨凹槽，耳朵内圆柱状内腔里腔壁上的引导凸头正好卡在斜切圆柱体的导轨凹槽内，在电机带动斜切圆柱体转动的过程中，当腔壁上的引导凸头碰到了斜切圆柱体的导轨凹槽的一个尽头端时，就说明斜切圆柱体的反光镜已经对准了耳朵的一个镜头窗口，当电机带动斜切圆柱体反向转动直到腔壁上的引导凸头碰到了斜切圆柱体的导轨凹槽的另一个尽头端时，就说明斜切圆柱体的反光镜已经对准了耳朵的另一个镜头窗口；镜片组的每个镜片的中心和焦点都在圆柱状内腔的轴线上；感光成像元件的感光面的中心也在圆柱状内腔的轴线上，而且感光面垂直于圆柱状内腔的轴线；当斜切圆柱体的反光镜对准了耳朵的一个镜头窗口时，从该镜头窗口透进来的光线会被反光镜改变90°角而反射到斜切圆柱体下方的镜片组，再通过镜片组将光线聚焦到镜片组下方的感光成像元件上；当斜切圆柱体的反光镜对准了耳朵的一个镜头窗口时，因为斜切圆柱体的柱面紧密贴合着圆柱状内腔的腔壁，所以从耳朵的另一个镜头窗口透进来的光线会被斜切圆柱体的柱面挡住封死，从而不会影响斜切圆柱体下方元器件对来自第一个镜头窗口的光线进行感光成像工作；所以，虽然安装在手机的单个耳朵上的摄像头只有一套反光镜、镜片组和感光成像元件，但是通过转动斜切圆柱体使其反光镜在耳朵的正面镜头窗口和背面镜头窗口之间切换方向，就可以实现同一个摄像头既能拍摄手机正面前方的景象，又能拍摄手机背面的景象；因为手机左上端和右上端各有一个耳朵，每个耳朵内都各自有一个摄像头，当两个耳朵内的摄像头同时拍摄同一个景象时，比如同时拍摄手机正面前方的景象，则由于左右两个耳朵内的两个摄像头相隔了大约一个手机宽度的距离，从而就会形成对同一个景象的拍摄角度差，而所拍摄到的存在拍摄角度差的两个同步影像就可以用于3D成像；又因为两个耳朵内的摄像头都既能拍摄手机正面前方的景象，又能拍摄手机背面的景象，所以不论对手机正面前方的景象，还是对手机背面的景象，都可以实现3D摄影；另外，手机的扬声器和其他相关传感器都可以安装在两个耳朵上的适当位置，而无需与手机正面的显示屏幕争夺空间，从而手机正面空间可以全部用于安装显示屏幕。/n...

【技术特征摘要】
1.一种手机3D摄影加全面屏技术，其目的是使手机能够基于足够的双摄像头成像角度差实现真正的3D成像，而且摄像头等部件无需与手机正面屏幕争夺空间。本发明的技术包括一个带有两个耳朵的手机框架，两个耳朵分别在手机框架的左上端和右上端；每个耳朵正面和反面都开有镜头窗口；耳朵正面镜头窗口和耳朵背面镜头窗口为直径相同的圆形玻璃窗口；同一个耳朵上的正面镜头窗口的圆心和背面镜头窗口的圆心的连线垂直于手机正面平面；每个耳朵内都有一个圆柱状内腔，圆柱状内腔的轴线平行于手机的长边，同时也平行于手机正面平面；圆柱状内腔的直径略大于镜头窗口的直径；同一个耳朵上的正面镜头窗口和耳朵背面镜头窗口都与该耳朵内的圆柱状内腔连通，而且正面镜头窗口的圆心和背面镜头窗口的圆心的连线与圆柱状内腔的轴线垂直相交；每个耳朵内的圆柱状内腔里沿圆柱状内腔的轴线方向从上到下依次排列安装有一个带反光镜的斜切圆柱体、一套镜片组和一个感光成像元件；斜切圆柱体的轴线与耳朵内的圆柱状内腔的轴线重合，斜切圆柱体的斜切面与斜切圆柱体的轴线成45°角，斜切圆柱体的斜切面就是反光镜的镜面；斜切圆柱体的直径与耳朵内的圆柱状内腔的直径几乎一样但略小，而且斜切圆柱体的柱面和耳朵内圆柱状内腔的腔壁都非常光滑，所以斜切圆柱体的柱面可以紧密贴合着耳朵内圆柱状内腔的腔壁而转动；斜切圆柱体的上端装有一个电机，用以带动斜切圆柱体在耳朵内的圆柱状内腔里转动；需要拍摄手机正面前方的景象时，电机就带动斜切圆柱体在耳朵内的圆柱状内腔里转动，直到斜切圆柱体的反光镜对着耳朵正面的镜头窗口；而当需要拍摄手机背面的景象时，电机就带动斜切圆柱体在耳朵内的圆柱状内腔里转动，直到斜切圆柱体的反光镜对着耳朵背面的镜头窗口；每个耳朵内的圆柱状内腔里腔壁上靠近圆柱状内腔顶部的位置有一个引导凸头，斜切圆柱体的柱面上靠近斜切圆柱体顶部并平行于斜切圆柱体顶部圆周有一条导轨凹槽，耳朵内圆柱状内腔里腔壁上的引导凸头正好卡在斜切圆柱体的导轨凹槽内，在电机带动斜切圆柱体转动的过程中，当腔壁上的引导凸头碰到了斜切圆柱体的导轨凹槽的一个尽头端时，就说明斜切圆柱体的反光镜已经对准了耳朵的一个镜头窗口，当电机带动斜切圆柱体反向转动直到腔壁上的引导凸头碰到了斜切圆柱体的导轨凹槽的另一个尽头端时，就说明斜切圆柱体的反光镜已经对准了耳朵的另一个镜头窗口；镜片组的每个镜片的中心和焦点都在圆柱状内腔的轴线上；感光成像元件的感光面的中心也在圆柱状内腔的轴线上，而且感光面垂直于圆柱状内腔的轴线；当斜切圆柱体的反光镜对准了耳朵的一个镜头窗口时，从该镜头窗口透进来的光线会被反光镜改变90°角而反射到斜切圆柱体下方的镜片组，再通过镜片组将光线聚焦到镜片组下方的感光成像元件上；当斜切圆柱体的反光镜对准了耳朵的一个镜头窗口时，因为斜切圆柱体的柱面紧密贴合着圆柱状内腔的腔壁，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小兵，廖建勤，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：天津;12