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图像获取装置及电子设备的制作方法

2021-10-24 07:21:00 来源:中国专利 TAG:电子设备 器件 装置 图像 获取


1.本技术涉及显示器件技术领域,具体涉及一种图像获取装置及电子设备。


背景技术:

2.随着手机、平板电脑一类的电子设备的功能逐渐强大,对作为电子设备中重要的辅助功能的如拍照、指纹识别等操作的实现效果也提出了越来越高的要求。例如手机的拍照功能,除了不断要求拍摄图像的清晰度提高,也要求具有正面的集成于屏下的自拍功能,又例如指纹识别模组,也要求能够在显示面提供准确、快速的指纹识别,从而提高电子设备的用户体验。
3.以集成于电子设备的屏下的光学指纹识别为例,通常包括设置在正面的屏下的图像传感器,手指覆盖于屏幕对应图像传感器的区域,通过显示屏的光源照射指纹并反射,反射的携带有特定生物特征信息的反射光由图像传感器接收、记录或分析,达到对生物特征信息进行记录或者对特定生物特征信息进行识别的功能。
4.图像传感器通常设置于显示屏下显示区域中的某一预设位置,由于显示屏的像素排列与图像传感器的像素排列通常是有区别的,图像传感器通过显示屏获取图像,获取的图像会出现彩色的高频率不规则条纹,称为摩尔纹,摩尔纹会导致获取的图像画质受到干扰。因为摩尔纹是不规则产生的,通常并没有明显的形状规律,但是当将图像传感器在显示屏下平行旋转过程中,摩尔纹会随着图像传感器与显示屏之间旋转角度的变化而改变,通常在360
°
的旋转范围内,能够找到一个摩尔纹程度最轻的角度位置,图像传感器与显示屏保持在这一角度位置能够形成最佳的成像质量。
5.现有技术中,通常需要首先将图像传感器的样品设置在位于显示屏下的旋转台上,通过人工操作旋转并观察图像传感器在各个角度的图像中摩尔纹的情况,来确定摩尔纹程度最轻的角度位置并进行后续的改版打样。这样的操作比较耗费调校时间,并且,由于在实际加工和装配过程中还可能产生其他的误差,因此,即使前期设计和调校准确,在最终的产品上仍然可能导致摩尔纹严重。


技术实现要素:

6.本技术的目的在于提供一种图像获取装置及电子设备,图像获取装置能够集成于电子设备中并在电子设备内直接调校平面旋转的角度位置并定位,从而能够调节以减轻摩尔纹对图像获取装置的成像质量的影响,提高图像获取装置的成像精度。
7.本技术实施例是这样实现的:
8.本技术实施例的一方面,提供了一种图像获取装置,包括用于设置在显示屏下方的图像传感器,图像传感器透过显示屏获取外部图像,还包括与图像传感器同轴设置的角度传感器和驱动机构,在驱动机构的驱动下,图像传感器和角度传感器在平行于显示屏的平面同轴转动。
9.可选地,本技术实施例的图像获取装置还包括设置在显示屏下方的电路板,图像
传感器设置在电路板上,图像传感器获取的外部图像传输至电路板。
10.可选地,角度传感器为电位器。
11.可选地,角度传感器为陀螺仪。
12.可选地,驱动机构为旋转电机。
13.可选地,旋转电机为步进电机。
14.可选地,电路板的背侧设置有补强片。
15.可选地,图像传感器、角度传感器以及驱动机构之间通过粘贴固定。
16.可选地,在驱动机构与电路板之间还设置有散热结构。
17.可选地,散热结构包括导热硅脂层。
18.可选地,本技术实施例的图像获取装置还包括控制器,控制器分别与图像传感器、角度传感器以及驱动机构电连接,图像获取装置还包括电路板时,控制器还与电路板电连接。
19.可选地,在驱动机构的转动路径上预设有图像传感器的转动初始位,控制器可控制驱动机构驱动图像传感器转至转动初始位。
20.可选地,在驱动机构的转动路径上还设置有限位件,限位件用于限定驱动机构的转动位置。
21.可选地,控制器与图像传感器之间、控制器与角度传感器之间以及控制器与驱动机构之间分别通过同轴电缆电连接。
22.本技术实施例的另一方面,提供了一种电子设备,包括显示屏,以及前述任意一项的图像获取装置,图像获取装置设置于显示屏之下。
23.本技术实施例的又一方面,提供了一种图像获取装置的定位方法,方法包括:驱动机构带动图像传感器和角度传感器同轴转动;图像传感器按照预设频率透过显示屏获取外部图像信息,角度传感器以相同的预设频率获取与外部图像信息拍摄位置对应的驱动机构的转动角度信息;对获取的多个外部图像信息进行分析,得到摩尔纹程度最低的外部图像信息确定为最优图像信息,并匹配最优图像信息对应的转动角度信息为最优角度;通过驱动机构带动图像传感器和角度传感器同轴转动至最优角度。
24.可选地,对获取的多个外部图像信息进行分析,得到摩尔纹程度最低的外部图像信息确定为最优图像信息,并匹配最优图像信息对应的转动角度信息为最优角度包括:将当前的外部图像信息与前一外部图像信息进行比对,保留比对得到的摩尔纹程度较低的外部图像信息;获取预设频率下的下一外部图像信息,与保留的摩尔纹程度较低的外部图像信息进行比对,保留比对得到的摩尔纹程度较低的外部图像信息;当转动角度信息达到预设最大角度值,将当前保留的摩尔纹程度较低的外部图像信息确定为最优图像信息,并匹配最优图像信息对应的转动角度信息为最优角度。
25.可选地,在驱动机构的转动路径上预设有图像传感器的转动初始位;在驱动机构带动图像传感器、电路板和角度传感器同轴转动之前,方法还包括:驱动机构带动图像传感器和角度传感器同轴转动至转动初始位,并将角度传感器的转动角度信息归零。
26.可选地,预设最大角度值为360
°
或180
°

27.本技术实施例提供的一种图像获取装置及其定位方法、电子设备,图像获取装置包括用于设置在显示屏下方的图像传感器,图像传感器用于透过显示屏获取外部图像,还
包括与图像传感器同轴设置的角度传感器和驱动机构,图像传感器以及角度传感器和驱动机构均为同轴设置的关系,在驱动机构的驱动下,图像传感器和角度传感器在平行于显示屏的平面内同轴转动,在转动的过程中,通过对在转动路径上各个位置的透过显示屏获取的外部图像的分析,能够得到在整个转动路径上各个位置的外部图像中摩尔纹对图像影响最小的图像,将该图像确定为所需的最优图像,然后将图像获取装置通过驱动机构转动至该最优图像对应的转动位置进行定位,从而使得图像获取装置能够在屏下准确定位于摩尔纹对图像影响最小的位置,图像获取装置作为电子设备中的前置摄像装置,通过旋转位置的调整尽可能消除摩尔纹的影响,能够使得拍摄图像的成像效果较佳,图像获取装置作为电子设备中的指纹识别装置,通过旋转位置的调整尽可能消除摩尔纹的影响,能够使得指纹识别的准确性较高。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1是本技术实施例提供的一种图像获取装置的结构示意图之一;
30.图2是图1的俯视图;
31.图3是本技术实施例提供的一种图像获取装置的结构示意图之二;
32.图4是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
33.图5是本技术实施例提供的一种图像获取装置的定位方法的流程图之一;
34.图6是本技术实施例提供的一种图像获取装置的定位方法的流程图之二;
35.图7是本技术实施例提供的一种图像获取装置的定位方法的流程图之三。
36.图标:10

显示屏;20

电路板;21

图像传感器;30

角度传感器;40

驱动机构;50

补强片;60

控制器;70

同轴电缆。
具体实施方式
37.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
38.在本技术的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
40.现有技术的图像获取装置在电子设备中通常设置在显示屏下显示区域中的某一
预设位置,具体位置以图像获取装置所需实现的图像获取功能为准。示例的,图像获取装置可以是设置于电子设备显示屏下的前置摄像头,被配置于电子设备显示屏的显示侧,透过显示屏摄取外部图像,又例如,图像获取装置还可以是指纹识别装置,被配置于电子设备显示屏的固定位置,当手指等带有特定生物特征信息的人体部位贴合于显示屏的固定位置时,可以通过指纹识别装置摄取贴合在显示屏上的图像,以便对图像中的特性生物特征信息进行提取和识别。
41.以下以指纹识别装置作为图像获取装置为例进行说明。
42.由于图像获取装置用于电子设备显示侧进行指纹识别时,需要将图像获取装置设置于显示屏之下且通常情况下位于显示区域,显示屏显示区域的像素排列与图像获取装置中图像传感器的像素排列并不相同,图像传感器透过显示屏获取的图像的画质受到不同频率波(摩尔纹)的干扰,会对指纹识别的准确性产生较大的不良影响。由于摩尔纹的大小会随着图像传感器和显示屏之间的平面相对转动的角度关系而发生不同的变化,在图像传感器和显示屏之间相对角度转动的路径上能够找到一个摩尔纹程度最低的角度,将图像获取装置转动至这个摩尔纹程度最低的角度,就能够使得图像获取装置在电子设备中实际使用时获取的图像的成像质量达到最佳。
43.现有技术中,通常需要通过将图像获取装置的样品设置在旋转台上,并在图像获取装置之上设置待安装的电子设备的显示屏,然后操作旋转台旋转转动,在转动过程中不断获取各个角度位置下的图像,在旋转台0
°‑
360
°
的转动范围内,比对得到摩尔纹程度最低的图像所在的角度位置后,在后续将图像获取装置在电子设备内安装时,即以该角度位置进行安装,但是,由于电子设备的装配和加工本身包含多个工序,在装配过程中难以避免的会产生精度误差,导致设计的安装状态与实际的安装状态之间会存在差别,一旦产生这种差别,则难以保证安装后的电子设备中图像获取装置处于成像质量较佳的位置。
44.本技术实施例提供了一种图像获取装置,图1是本技术实施例提供的一种图像获取装置的结构示意图之一,图2是图1的俯视图,且为了视图清晰避免遮挡,图2中隐去了显示屏10。如图1并结合图2所示,本技术实施例的图像获取装置包括在显示屏10下方设置的图像传感器21,图像传感器21用于透过显示屏10获取外部图像,还包括与图像传感器21同轴设置的角度传感器30和驱动机构40,在驱动机构40的驱动下,图像传感器21和角度传感器30在平行于显示屏10的平面同轴转动。
45.如图1和图2所示,图像传感器21、角度传感器30以及驱动机构40同轴设置,通过驱动机构40驱动图像传感器21和角度传感器30共同旋转,驱动机构40的旋转方向与显示屏10的平面平行,驱动机构40的转动角度,可以通过角度传感器30进行记录,由于旋转方向是平行于显示屏10的平面,设置在显示屏10下的图像获取装置相对于显示屏10只进行转动,并不移动相对位置,这样一来,图像获取装置始终能通过显示屏10获取外界的图像信息,转动过程中,图像获取装置不断的在各个所在角度获取当前状态下的图像信息,同时,角度传感器30也记录当前状态下的转动角度,在每一个转动角度下,转动角度与图像信息相匹配,在0
°‑
360
°
的转动路径下,可以对所有获取的图像信息进行对比,通过对比各个角度下的图像信息上的摩尔纹情况,能够得到在整个转动的0
°‑
360
°
范围内,摩尔纹程度最低的图像信息,并且得到获取这个摩尔纹程度最低的图像信息所在的转动角度。这时,只要再次使驱动机构40驱动图像传感器21和角度传感器30旋转至该摩尔纹程度最低的图像信息所在的转
动角度位置并固定不再转动,则图像获取装置在显示屏10下获取外部图像即能够最大程度上规避摩尔纹的影响,呈现出较佳的画质,图像获取装置为指纹识别模组的时候,尽可能的降低了摩尔纹的影响后,能够使得指纹识别模组的指纹识别能力提高,提高识别准确性。
46.示例的,如图1和图2所示,在本实施例中,图像获取装置还包括设置在显示屏10下方的电路板20,图像传感器21设置在电路板20上,图像传感器21获取的外部图像传输至电路板。即图像传感器21和电路板20组成一图像获取模组,或者,还包括图像传感器21上方的光学元件共同组成一图像获取模组,光学元件感应光信号,图像传感器21用于获取图像,电路板20接收获取到的图像并且当电路板20具有处理运算或者存储功能时,可以通过电路板20对图像传感器21获取的图像进行处理运算或者存储。
47.需要说明的是,本技术实施例中对于电路板20的实现形式不做具体限定,电路板20可以为印制线路板(printed circuit board,pcb),本领域技术人员应理解到,作为电子元器件的支撑体以及实现电气连接的载体,印制线路板通常情况下指的是硬质的印制板结构。电路板20也可以为柔性电路板(flexible printed circuit,fpc),柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种可挠性、可靠性均较为出色的电路板,柔性电路板的配线密度高、自身重量轻、厚度薄,而且能够具备一定程度内的柔性弯折性能,本技术实施例的电路板20在一些特殊需要的实施场景中,也可选用柔性电路板,本技术实施例对于电路板20的材质等不做具体限定。其中,本技术实施例中,对于图像传感器21的具体结构形式和参数设置不做具体限定,正如前述所说的一样,本技术实施例的图像获取装置在用于不同的用途,获取不同目的的图像时,其对应的结构和参数设置会存在相应的差异,例如,当图像获取装置用于前置摄像头时,根据前置摄像头拍摄图像所需要的清晰度进行对应设置和选择,其中需要考虑拍摄距离,拍摄的清晰度等相关影响因素。当图像获取装置用于指纹识别时,需要的是近距离对于贴附于显示屏10表面的手指的指纹进行信息点的清晰准确提取,在对应设置图像传感器21时,需要考虑近物图像的获取清晰度等特征因素。
48.此外,应用于电子设备中的图像传感器21,通常为包括图像获取像素阵列以及封装结构的整体,示例的,图像传感器21可以为互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器,图像获取像素阵列是二维平面内的光敏像素阵列,每个像素点包括能够进行光电转换的光电二极管结构,封装结构对图像获取像素阵列进行封装,封装后的图像传感器21的结构封闭性好,也就使得其获取图像的稳定性较好,不易受到外界环境中光线、振动等因素的扰动,封装后的图像传感器21的使用寿命也较长。
49.而且,整个图像获取装置中,电路板20、图像传感器21、角度传感器30均为同轴设置,在驱动机构40的驱动作用下即可同轴转动,最大程度上的避免了转动调整摩尔纹影响的过程中,导致装置在屏下的位置发生变化或者错位的风险。
50.本技术实施例提供的图像获取装置,图像获取装置包括在显示屏10下方设置的图像传感器21,图像传感器21用于透过显示屏10获取外部图像,还包括与图像传感器21同轴设置的角度传感器30和驱动机构40,图像传感器21、角度传感器30和驱动机构40均为同轴设置的关系,在驱动机构的驱动下,图像传感器21和角度传感器30在平行于显示屏10的平面内同轴转动,在转动的过程中,通过对在转动路径上各个位置的透过显示屏获取的外部图像的分析,能够得到在整个转动路径上各个位置的成像图像中摩尔纹对图像影响最小的图像,将该图像确定为所需的最优图像,然后将图像获取装置通过驱动机构40转动至该最
优图像对应的转动位置进行定位,从而使得图像获取装置能够在屏下准确定位于摩尔纹对图像影响最小的位置,图像获取装置作为电子设备中的前置摄像装置,通过旋转位置的调整尽可能消除摩尔纹的影响,能够使得拍摄图像的成像效果较佳,图像获取装置作为电子设备中的指纹识别装置,通过旋转位置的调整尽可能消除摩尔纹的影响,能够使得指纹识别的准确性较高。
51.可选地,角度传感器30为电位器,或者,角度传感器30为陀螺仪。
52.电位器是一种可调的电子元件。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触点之间外加一个电压时,通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置,在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。电位器作为角度传感器30设置在图像获取装置中,在驱动机构40驱动转动的过程中,能够准确的反馈并记录各个位置处的转动角度,通过电压值的变化反应转动角度,灵敏度高,示值准确,抗干扰能力强,工作稳定可靠,而且电位器的结构紧凑小巧,设置于图像获取装置中作为角度传感器30,有利于图像获取装置以及设置有图像获取装置的电子设备的小型化设计。
53.陀螺仪作为一种角运动检测装置,在现有技术中有较为广泛的应用,陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置,能够从结构上进一步保证角度检测的准确性和可靠性,另外,以手机作为电子设备为例,通常为了实现相应的功能就设置有陀螺仪,也可通过相应的设计使得本方案中图像获取装置中用于作为角度传感器30的陀螺仪与电子设备中其他所需功能的陀螺仪共用。
54.可选地,驱动机构40为旋转电机。
55.如图1所示,驱动机构40采用旋转电机,旋转电机结构小巧且工作稳定可靠,通过控制或限定驱动机构40的匀速旋转速度,可以对应设置图像传感器21的逐帧拍摄,这样一来,例如,使得图像传感器21每旋转一度获取一张图像,在0
°‑
360
°
之间能够获取到不少于360张图像,通过对这360张图像进行比对分析,找到其中摩尔纹程度最低的一张作为最优的图像,对应由角度传感器30获取匹配该最优图像的对应转动角度值,通过驱动机构40旋转至该转动角度值的位置处,即可达到图像传感器21的最佳获取角度,将摩尔纹对于图像的影响程度降到最低,提高图像的画质。
56.可选地,旋转电机可以采用步进电机。步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号,转子就转动一个角度或前进一步,其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。因此,步进电机又称脉冲电机。步进电机能够更精确的控制每一步的转动角度,而且与图像传感器21的图像摄取动作相配合,在每一步转动停顿时刻记录角度信号以及获取图像信息,使得整个装置的动作和信号记录更加稳定。
57.可选地,图3是本技术实施例提供的一种图像获取装置的结构示意图之二,如图3所示,电路板20的背侧设置有补强片50。
58.如图3所示,通常情况下,设置于电子设备中的图像获取装置整体结构较小,电路板20也较薄,为了提高电路板20的结构强度,可以在电路板20的背侧设置补强片50,补强片50通常为薄钢片,补强片50与电路板20之间可采用焊接的方式贴合设置,在不对电路板20的整体结构尺寸和重量产生较大的影响的情况下,能够有效的提高电路板20的结构强度。
59.可选地,图像传感器21、角度传感器30以及驱动机构40之间通过粘贴固定。
60.示例的,图像传感器21和电路板20之间焊接并封装后的整体结构可以理解为一个图像获取模组,图像获取模组与角度传感器30以及驱动机构40之间可以采用粘贴的方式固定连接,例如,采用3m胶将三者之间同轴紧密贴合。粘贴固定避免其他紧固连接件的设置,安装方便,而且相对于焊接固定的不可拆卸性,当图像获取装置的部件之间存在结构关系需要调整的时候,也能够便于拆卸。
61.可选地,在驱动机构40与电路板20之间还设置有散热结构。
62.当驱动机构40为旋转电机时,电机在初始化过程中,或者在驱动工作过程中,通常会产生热量,当热量不能很好的疏散的情况下,可能会导致旋转电机自身发热,对于整体结构较小的图像获取装置来说,旋转电机聚集的热量可能会对图像传感器21造成影响,甚至影响到图像传感器21获取图像的成像质量。因此,在驱动机构40和电路板20之间设置散热结构,通过散热结构将驱动机构40产生的热量快速的传导疏散,避免在图像获取模组处聚集。
63.本技术实施例中对于散热结构的材料、具体设置位置和实现散热的方式不做具体限定,只要能够对热量进行传导或者有助于热量散失即可。示例的,可以为常见的通过结构特征进行散热的方式,例如设置或形成散热翅片、导热槽等的结构,又例如,可以选用导热材料的涂层提高散热效果,示例的,散热结构包括导热硅脂层。导热硅脂层涂覆设置在驱动机构40和其与图像获取模组相接触的位置,通过导热硅脂的良好的导热作用,将热量快速导出后发散,避免在图像获取模组位置处聚集。
64.可选地,本技术实施例的图像获取装置用于显示屏10下的指纹识别功能时,图像传感器21为指纹图像传感器,用于透过显示屏10获取显示屏10上方手指的指纹图像。
65.使用安装有本技术实施例的图像获取装置用于指纹识别的电子设备时,使用者只需将手指覆盖于电子设备的显示屏10对应用于进行指纹识别的区域,对应用于指纹识别的区域指的是显示屏10下对应设置指纹图像传感器的区域。指纹图像传感器在显示屏10下透过显示屏10获取贴覆在显示屏10上的手指的指纹图像,通过分析和计算,抓取指纹图像中的指纹信息,由于每个人的手指纹路的特征信息各不相同,通过指纹信息就能够唯一确认或识别使用者的身份。
66.图4是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图,如图4所示,包括显示屏10以及前述任意一项的图像获取装置,图像获取装置设置于显示屏10之下。
67.可选地,本技术实施例的图像获取装置还包括控制器60,控制器60还分别与图像获取装置中的图像传感器21、角度传感器30以及驱动机构40电连接。
68.如图4所示,以下以本技术实施例的图像获取装置应用于电子设备中的结构和功能实现进行说明。电子设备包括显示屏10以及设置在显示屏10之下的图像获取装置,图像获取装置还包括控制器60,控制器60分别与图像获取装置中的图像传感器21、角度传感器30以及驱动机构40电连接,通过控制器60控制驱动机构40启动,驱动机构40以预设的速度匀速转动(或者步进式匀速转动),图像传感器21在各个角度获取的多个图像,控制器60接收图像传感器21的图像信息并接收角度传感器30获取的转动角度信息,在控制器60中还对于同一位置的转动角度信息和图像信息相互匹配,而且,还可以在控制器60中对每一幅图像进行摩尔纹程度的分析评估。本技术实施例中对于图像中摩尔纹程度的分析评估方式不
做具体限定,示例的,可以是通过将获取图像与标准图像进行比对的方式,也可以是在获取图像上直接找摩尔纹特征的方式等等。
69.需要说明的是,当本技术实施例的图像获取装置用于电子设备中时,例如,以手机为例,图像获取装置中的控制器60也可以采用手机中用于控制相应功能实现的控制器60,控制器60可以为手机的处理器芯片,控制器60本身包括能够控制手机中各个功能实现的程序和功能,在此基础上再与图像获取装置中的其他元件信号连接实现相应控制功能。
70.这样一来,在制作本技术实施例的电子设备的过程中,可以先直接将图像获取装置安装于电子设备内,然后利用电子设备中现有的控制器60即可对本技术实施例的图像获取装置进行控制和调节,使得图像获取装置在显示屏10下对应的位置转动调节至获取图像的摩尔纹程度最低的位置,从而提高图像获取装置在显示屏10下获取图像的质量。
71.可选的,在驱动机构40的转动路径上预设有图像传感器21的转动初始位,控制器60可控制驱动机构40驱动图像传感器21转至转动初始位。
72.在电子设备内与设有图像获取装置转动调节的转动初始位,转动初始位位于驱动机构40的转动路径上,控制器60控制驱动机构40转动之前,首先使得驱动机构驱动图像传感器21转动至转动初始位,即,图像获取装置在每次转动调节前,都回到转动初始位,由转动初始位作为转动的零起点,这种方式也便于角度传感器30在记录转动调节过程中各个转动位置的角度信息时,具有初始位的参照和校准,提高整个电子设备对于图像获取装置调节的准确性。
73.需要说明的是,这里所说的在电子设备中设置的转动初始位,是图像获取装置在电子设备中的一个确定的位置点,同时,也是与控制器60相关联的一个与控制器60中的归零位置对应的关联点,这个位置点原则上来说可以是图像获取装置在电子设备中转动路径上的任意一个点,只要与控制器60中的归零位置相对应关联即可,对于图像获取装置的转动调节,均由这个位置点起始,角度传感器30对于转动角度的记录也以此关联点作为归零的起点。具体设置本领域技术人员可以根据实际需要进行相应的选择和设计。设置转动初始位,也便于角度传感器30在整个调节过程中,确定在0
°‑
360
°
范围内,例如,当转动回到转动初始位,则说明完成360
°
的转动范围。若转动调节未达到360
°
,有可能导致整个调节过程未达到图像的摩尔纹程度最低的位置,也就无法找到摩尔纹程度最低的图像,若转动调节超过360
°
,则导致图像信息的获取和对比出现无谓的重复,浪费系统资源和调节时间。
74.可选地,在驱动机构40的转动路径上还设置有限位件,限位件用于限定驱动机构40的转动位置。
75.仍旧以电子设备为手机进行举例说明,考虑到手机的小型化和便携化发展,手机的内部空间非常有限,在集成有多种智能化功能的基础上,手机内部设置图像获取装置的位置极为有限,可能导致整个图像获取装置在安装后,难以预留出足够的空间保证360
°
的转动路径,这种情况下,可以通过控制器60设置图像获取装置的转动路径与预留空间相匹配,或者,也可以通过设置限位件对图像获取装置的转动路径进行限定。
76.示例的,可以至少设置图像获取装置定位位置调节的转动路径在0
°‑
180
°
之间。由于图像的对称性,在一个完整的半圈(180
°
)的范围内通常也能够找到图像摩尔纹程度较低的转动位置,因此,在电子设备内,可以在位于转动初始位的对侧设置限位件,也就是在由转动初始位开始转动路径到180
°
的位置设置限位件(由于转动初始位原则上可以是转动路
径上的任意一个位置,而限位件只需与转动初始位保持相对侧的位置关系即可,也不必限定具体的位置,因此图4中未示出转动初始位和限位件),这样一来,当控制器60控制驱动机构40带动图像获取模组和角度传感器30转动180
°
后,整个结构能够通过限位件进行物理位置的限位,从而进一步保证若控制器60的控制信号没有及时发出停止信号,电子设备的内部结构也能够对转动进行限位和截停,避免在内部空间不足的情况下调节转动过度导致电子设备内部的其他结构受到损伤。
77.其中,在图4中未示出转动初始位以及限位件的结构,而且,本技术实施例中对于转动初始位在转动路径上的具体设置位置,以及限位件的具体位置和限位方式均不作具体限定,只要能够满足上述的对于转动初始位和限位件的相应要求和功能即可。
78.示例的,限位件可以被配置为,对驱动机构40的驱动输出端进行限位的结构,以使得限位件能够由本技术实施例的图像获取装置的驱动起始端进行控制和限位,使得控制和限位的操作更直接和准确。
79.可选地,如图4所示,控制器60与电路板20之间、控制器60与角度传感器30之间以及控制器60与驱动机构40之间分别通过同轴电缆70电连接。
80.同轴电缆70(coaxial cable)是指有两个同心导体,而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。最常见的同轴电缆70由绝缘材料隔离的铜线导体组成,在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体,然后整个电缆由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住的结构。同轴电缆70的伸缩和转动较为自由,采用同轴电缆70连接控制器60与电路板20、控制器60与角度传感器30之间以及控制器60与驱动机构40,能够使得驱动机构40、电路板20、角度传感器30以及图像传感器21同轴转动时不受导电连接的阻碍,并且能够自由伸缩,而且,同轴电缆70还具有传输速度快、干扰小的优点,以提高图像获取装置在电子设备中旋转调整定位的准确性。
81.本技术实施例的又一方面,提供了一种图像获取装置的定位方法,图5是本技术实施例提供的一种图像获取装置的定位方法的流程图之一,如图5所示,方法包括:
82.s101、驱动机构40带动图像传感器21和角度传感器30同轴转动;
83.s102、图像传感器21按照预设频率透过显示屏10获取外部图像信息,角度传感器30以相同的预设频率获取与外部图像信息拍摄位置对应的驱动机构40的转动角度信息;
84.s103、对获取的多个外部图像信息进行分析,得到摩尔纹程度最低的外部图像信息确定为最优图像信息,并匹配最优图像信息对应的转动角度信息为最优角度;
85.s104、通过驱动机构40带动图像传感器21和角度传感器30同轴转动至最优角度。
86.采用本技术实施例的图像获取装置的屏下定位方法对图像传感器进行调节和定位,在将图像获取装置在电子设备中安装完成后,首先由驱动机构40带动图像传感器21和角度传感器30同轴转动(可以理解为,整个图像获取装置在驱动机构40的带动下整个在显示屏10下转动),根据前述的说明,为了避免引入定位过程中的误差,同轴转动应当采用匀速转动的方式,优选的,可以选择步进式匀速转动,在匀速转动过程中,图像传感器21按照预设频率(例如逐帧获取,又例如根据步进式匀速转动的步进频率在每一次步进的停顿时间)进行工作,透过显示屏10获取外部图像信息,而且,角度传感器30按照与图像传感器21相同的频率和时间点获取对应的转动角度位置信息,以具体的频率点作为标准,对每一个频率点获取的外部图像信息与转动角度位置信息进行匹配对应。对获取的多个外部图像信
息进行分析和评估,根据预设的分析和评估标准,能够得到所有接收到的外部图像信息中,摩尔纹程度最低的一外部图像信息,并将这一外部图像信息确定为最优图像信息,与最优图像信息对应的转动角度信息即被确定为最优角度。在确定出最优图像信息和对应的最优角度后,通过驱动机构40带动图像传感器21和角度传感器30同轴转动至这个最优角度,就能够使得图像获取模组处于其自身获取图像而产生程度最低的摩尔纹问题的最优位置。因为已经通过系统的获取和比对验证得到了这一最优位置,那么当驱动机构40驱动图像获取装置整体转动至这一最优位置时,即可直接对图像获取装置进行确定定位,在此过程中不再需要对图像获取装置进行拆卸和安装,从而使得转动角度的确认更加精准,尽可能的规避了外界条件对图像获取装置在电子设备内准确定位的不良影响。
87.可选地,图6是本技术实施例提供的一种图像获取装置的定位方法的流程图之二,如图6所示,s103、对获取的多个外部图像信息进行分析,得到摩尔纹程度最低的外部图像信息确定为最优图像信息,并匹配最优图像信息对应的转动角度信息为最优角度包括:
88.s1031、将当前的外部图像信息与前一外部图像信息进行比对,保留比对得到的摩尔纹程度较低的外部图像信息;
89.s1032、获取预设频率下的下一外部图像信息,与保留的摩尔纹程度较低的外部图像信息进行比对,保留比对得到的摩尔纹程度较低的外部图像信息;
90.s1033、当转动角度信息达到预设最大角度值,将当前保留的摩尔纹程度较低的外部图像信息确定为最优图像信息,并匹配最优图像信息对应的转动角度信息为最优角度。
91.在对获取的多个外部图像信息进行分析和评估,以确定最优图像信息时,若等待获取整个转动路径上各个角度位置的全部外部图像信息后再进行分析和评估,对于控制器60的存储和计算资源要求较高,而且会由于分析评估导致整个定位过程的耗时较长,因此,可以将转动调节并获取外部图像与分析评估的过程相结合。
92.首先,驱动机构40驱动整个图像获取装置转动,并且图像传感器21和角度传感器30按照预设的频率获取外部图像信息和当前角度位置信息,在当前位置获取到外部图像信息和角度位置信息时,将当前一次获取的外部图像信息与前一次获取的外部图像信息进行比对,保留比对两个外部图像信息中得到的摩尔纹程度较低的一个外部图像信息,即在调节过程中完成了一次对于获取的外部图像信息的分析评估,示例的,比对得到的摩尔纹程度较高的一个外部图像信息可以直接丢弃,当然,根据需要,也可以选择保留储存。
93.随着转动的进行,继续获取预设频率下的下一个外部图像信息,再将获取的下一个外部图像信息与前一次分析评估中保留的摩尔纹程度较低的外部图像信息进行比对,再将其中摩尔纹程度较低的外部图像信息保留,同样,比对得到的摩尔纹程度较高的一个外部图像信息可以直接丢弃。如此反复进行两两的分析和评估,利用转动和外部图像信息获取的时间完成每一次的分析评估。
94.当转动角度信息达到预设最大角度值,即转动完成360
°
或者180
°
的整个转动路径,在这个转动路径中完成了所有外部图像信息和转动角度信息的获取,相应的比对和评估也已基本完成,并得到了整个比对过程中保留下来的摩尔纹程序最低的一个外部图像信息,将该保留的摩尔纹程度较低的外部图像信息确定为最优图像信息,并匹配最优图像信息对应的转动角度信息为最优角度。这种方式能够有效的利用转动调节的时间进行分析比对,两两分析比对节省系统计算资源,若将比对后不需要保留的信息直接丢弃,也能够节省
系统的存储资源。
95.可选地,图7是本技术实施例提供的一种图像获取装置的定位方法的流程图之三,如图7所示,在驱动机构40的转动路径上预设有图像传感器21的转动初始位。
96.s101、在驱动机构40带动图像传感器21和角度传感器30同轴转动之前,方法还包括:
97.s100、驱动机构40带动图像传感器21和角度传感器30同轴转动至转动初始位,并将角度传感器30的转动角度信息归零。
98.当电子设备中在驱动机构40的转动路径上还预设有图像传感器21的转动初始位时,本技术实施例的屏下定位方法在通过驱动机构40带动转动之前,首先通过驱动机构40带动转动至转动初始位,并且在转动初始位处将角度传感器30的转动角度信息归零,使得角度传感器30以转动初始位为转动起点,由0
°
开始记录转动角度信息。
99.本技术实施例的图像获取装置的屏下定位方法,可以在图像获取装置在电子设备中安装完成后,就进行转动调节以实现屏下最优位置的定位和确定,而且,示例的,当本技术实施例的电子设备在长期使用后出现指纹识别不准确,或者前置摄像头图像拍摄出现画质不良的问题,又或者当电子设备受到磕碰或撞击等外部影响时,可以通过用户主动触发操作,再次对图像获取装置重新进行屏下定位调节。
100.另外,根据电子设备的内部结构,图像获取装置的具体使用要求和设置位置等因素,本领域技术人员可以根据实际需要设置屏下定位方法中,设置转动调节的预设最大角度值为360
°
或180
°
,根据预先设置的预设最大角度值确定转动的路径,此外,对于转动过程中图像传感器21和角度传感器30获取各自信息的预设频率也可以预先进行相应的设置。
101.以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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