CN105049698A - 摄像模组及电子装置 - Google Patents

Abstract

一种摄像模组，包括壳体、镜头、第一分光镜、第二分光镜、全反射镜及传感器组件，壳体包括收容空间，镜头位于收容空间一端并封闭收容空间，第一分光镜固定于收容空间内，第一分光镜与镜头同轴相对设置，用以将经由镜头入射的光线分成第一光线及第二光线，第二分光镜位于第一分光镜一侧，用以将第二光线分成第三光线及第四光线，全反射镜用以反射第四光线，传感器组件固定于收容空间内，包括第一传感器、第二传感器及第三传感器，三者分别用以接收第一光线、第三光线及第四光线。本发明提供的摄像模组通过设第一传感器、第二传感器及第三传感器同时实现图像处理及对焦，从而保证对焦一致性。另，本发明还提供了一种具有上述摄像模组的电子装置。

Description

摄像模组及电子装置

技术领域

本发明涉及通信电子领域，尤其涉及一种摄像模组及电子装置。

背景技术

目前许多终端设备中双摄像头模组得到广泛应用，既可以提高拍照体验及可玩性，又增加终端硬件配置，突出实用性能。然而目前传统的双摄像头模组一般是将两颗摄像模组通过机械结构的方式联合组装到一起，因此两颗摄像模组各自独立运行，即两颗摄像头模组的镜头分别独立聚焦，然后两颗摄像头模组的图像传感器分别独立对焦，从而使得两颗摄像模组各自的图像传感器在进行自动对焦时，由于两颗摄像头模组的镜头位置不同，从而使得两颗摄像头模组的图像传感器各自所接受的光路不同，从而使得两个图像传感器对焦的一致性无法保证，即传统的双摄像头模组的图像传感器无法同时获得相同的光路，进而无法通过两颗摄像模组获得高质量照片，影响用户体验。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种能够保证图像对焦清晰度以及提高用户体验的摄像模组及电子装置。

为实现上述目的，本发明提供一种摄像模组，其中，所述摄像模组包括壳体、镜头、第一分光镜、第二分光镜、全反射镜以及传感器组件，所述壳体包括收容空间，所述镜头位于所述收容空间一端并封闭所述收容空间，所述分光镜固定于所述收容空间内，所述第一分光镜与所述镜头同轴相对设置，用以将经由所述镜头入射的光线分成第一光线以及第二光线，所述第二分光镜位于所述第一分光镜的一侧，用以接收所述第二光线并将所述第二光线分成第三光线以及第四光线，所述全反射镜位于所述第二分光镜的一侧，所述全反射镜用以接收并反射所述第四光线，所述传感器组件固定于所述收容空间内，所述传感器组件包括依次并排设置的第一传感器、第二传感器以及第三传感器，所述第一传感器、第二传感器以及所述第三传感器分别用以接收所述第一光线、第三光线及第四光线。

其中，所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器分别位于所述第一分光镜、第二分光镜以及所述全反射镜下方，并且所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器沿水平方向依次并排设置，所述第一传感器用以获取所述第一光线的图像信息以及部分亮度信息，所述第二传感器用以接获取所述第三光线的图像信息以及部分亮度信息，所述第三传感器用以获取所述第四光线的图像信息以及部分亮度信息。

其中，所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器均为图像传感器，并且所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器的尺寸大小一致。

其中，所述第一传感器、所述第二传感器以及第三传感器均采用相位检测自动对焦方式进行图像识别。

其中，所述摄像模组还包括合成元件以及图像处理器，所述合成元件设于所述图像处理器上，并电连接于所述图像处理器，所述合成元件与所述传感器组件电连接，用以将所述传感器组件接收的图像信息进行合成，并将合成的图像信息传送至所述图像处理器上，所述图像处理器用以将所述合成元件合成的所述图像信息进行处理并成像。

其中，所述摄像模组还包括一滤光片，所述滤光片固定于所述收容空间内，所述滤光片位于所述第一分光镜、第二分光镜以及所述全反射镜下方，用以滤除所述第一分光镜、第二分光镜以及所述全反射镜的多余光线。

其中，所述镜头包括驱动机构和透镜，所述透镜位于所述开口处，所述开口外侧的光线经所述透镜透射至所述分光镜，所述驱动机构驱动所述透镜移动，以调节所述透镜的焦点位置。

其中，所述驱动马达为音圈马达、中置马达或闭环马达。

其中，所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器的有效区域几何中心与所述镜头的中心重合，并且所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器的有效区域几何中心至所述镜头中心的光学最短有效路径相等。

相应地，本发明还提供了一种电子装置，所述电子装置包括本体、显示屏、主板、设置于主板的控制元件以及上述的摄像模组，所述摄像模组、显示屏以及主板均固定于所述本体，所述摄像模组和所述显示屏均电连接所述控制元件，所述控制元件控制所述摄像模组进行拍照，以获取所述摄像模组的图像信息并控制所述显示屏显示所述图像信息。

本发明提供的摄像模组，通过设置第一分光镜将经由镜头入射的光线分成第一光线和第二光线，然后在第一分光镜的一侧上设置第二分光镜，将第二光线分成第三光线及第四光线，接着在第二分光镜的一侧上设置全反射镜，第四光线通过全反射镜进行反射，然后对应设置第一传感器、第二传感器以及第三传感器对应接收第一光线、第三光线以及第四光线，通过第一传感器、第二传感器以及第三传感器的分工作用，从而能够实现图像处理并保证对焦的一致性，进而提高图像拍摄效果，进而提高用户体验。

附图说明

为更清楚地阐述本发明的构造特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

图1是本发明实施例提供的摄像模组的结构示意图。

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本发明提供一种电子装置，所述电子装置包括本体(图中未标识)、显示屏(图中未标识)、主板(图中未标识)、设置于所述主板上的控制元件以及摄像模组100，所述摄像模组100、显示屏以及所述主板均设于所述本体上。所述摄像模组100和所述显示屏均电连接所述控制元件，所述控制元件控制所述摄像模组100进行拍照，以获取所述摄像模组100的图像信息并控制所述显示屏显示所述图像信息。

所述电子装置100可以是包括但不限于手机、个人数字助理(PersonalDigitalAssistant，PDA)、平板电脑、照相机等电子设备。本实施例中，以所述电子装置100为手机为例进行说明。

所述摄像模组100包括壳体10、镜头20、第一分光镜30、第二分光镜40、全反射镜50以及传感器组件60。所述壳体10包括收容空间11。所述镜头20位于所述收容空间11的一端并封闭所述收容空间11。所述第一分光镜30固定于所述收容空间11内，所述第一分光镜30与所述镜头20同轴相对设置，用以将经由所述镜头20入射的光线L1分成第一光线L2以及第二光线L3。所述第二分光镜40位于所述第一分光镜30的一侧，用以接收所述第二光线L3并将所述第二光线L3分成第三光线L4以及第四光线L5。所述全反射镜50固定于所述收容空间11内，并位于所述第二分光镜40的一侧，所述全反射镜50用以接收并反射所述第四光线L5。所述传感器组件60包括依次并排设置的第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63，所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63分别用以接收所述第一光线L2、第三光线L4以及第四光线L5。

本发明提供的摄像模组100通过设置所述第一分光镜30将经由所述镜头20入射的所述光线L1分成所述第一光线L2以及第二光线L3，在所述第一分光镜30的一侧设置第二分光镜40，进一步将第二光线L3分成第三光线L4以及第四光线L5，并在所述第二分光镜40的一侧设置一全反射镜50，用以反射所述第四光线L5，然后通过依次排列设置的第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63分别用以接收所述第一光线L2、第三光线L4以及第四光线L5。通过第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63的分工作用，从而实现同时进行图像以及对焦，保证对焦的一致性，从而提高了图像拍摄效果，提高用户体验。

具体而言，所述壳体10可以由塑胶件制成。所述壳体10可以是呈矩形或圆柱形等。优选地，所述壳体10包括底板101以及围合于所述底板101周缘上的遮光罩102。所述遮光罩102与所述底板101之间形成所述收容空间11。所述收容空间11具有一开口111，所述开口111朝向背离所述底板101的方向开设。如图所示，所述开口111的开口方向朝向竖直向上的方向设置，从而能够便于将所述开口111外部的光线投至所述镜头20上。在其他实施方式中，所述壳体10还可以是由下盖和盖板构成，然后将所述开口111开设于所述盖板上。

所述镜头20利用透镜或组合透镜聚焦于景物上，从而实现将所述光线L1投射至所述收容空间11内，从而使得所述传感器组件60可以清晰地识别景物图像。

本实施例中，所述镜头20包括驱动机构21以及透镜22，所述透镜22位于所述开口111处，并封闭所述开口111。所述开口111外侧的光线经由所述透镜22透射至所述第一分光镜30上，所述驱动机构21驱动所述透镜22移动，以调节所述透镜22的焦点位置。具体地，所述驱动机构21为音圈马达、中置马达或闭环马达。所述驱动机构21可设于所述透镜22的周侧、下方或者其他位置，以实现驱动所述透镜22移动的效果。所述透镜22包括依次层叠的第一凸透镜221和第二凸透镜222，所述第一凸透镜221和所述第二凸透镜222依次透射所述光线L1。所述镜头20还包括套筒223，所述第一凸透镜221和所述第二凸透镜222依次固定于套筒223的两端，所述套筒223的外侧壁螺接于所述驱动机构21，所述驱动机构21驱动所述套筒223转动，即实现所述套筒223沿所述收容空间11的开口方向进行往复移动，从而驱动所述第一凸透镜221和所述第二凸透镜222沿所述收容空间11的开口方向进行往复移动，进而驱动所述第一凸透镜221和所述第二凸透镜222靠近或远离景物，从而实现所述透镜22的焦点位置调节。在其他实施方式中，所述驱动机构21还可以是电磁驱动，所述透镜22还可以是包括凸透镜和凹透镜的组合透镜。

所述第一分光镜30与所述镜头20同轴相对设置。本实施例中，所述分光镜30为半反半透镜，从而实现将所述光线L1分成所述第一光线L2以及所述第二光线L3。具体地，所述分光镜30可采用35％透射以及65％反射的组合方式，从而实现既能够透射光线，又能够反射光线的效果。可以理解的是，在其他实施例中，所述分光镜30还可根据实际使用情况调整透射以及反射的组合方式。

进一步地，所述第一分光镜30为一平行四边形棱镜，所述第一分光镜30包括一第一透射面31以及第一分光面32，所述第一分光面32与所述第一透射面31平行设置，如图所示。所述光线L1经由所述镜头20投射至所述第一分光面32上，在所述第一分光面32分成所述第一光线L2以及第二光线L3，所述第一光线L2经过所述第一透射面31直接投射至所述第一传感器61上，所述第二光线L3经过所述第一分光面32直接反射至所述第二分光镜40上。

所述第二分光镜40与所述第一分光镜30相对设置。本实施例中，所述第二分光镜40为一平行四边形棱镜，所述第二分光镜40包括一第二透射面41以及第二分光面42，所述第二分光面42与所述第二透射面41平行设置，如图所示。所述第二光线L3经由所述第一分光面32反射至所述第二分光面42上，在所述第二分光面42分成所述第三光线L4以及第四光线L5，所述第三光线L4经过所述第二透射面41直接投射至所述第二传感器62上，所述第四光线L5经过所述第二分光面42直接反射至所述全反射镜50上。

本实施例中，所述全反射镜50为一直角三角形棱镜，所述全反射镜50包括一全反射面51，所述全反射面41朝向所述第二分光面42设置，从而能够实现所述第四光线L5经由所述第二分光面42反射至所述全反射面51上，然后将所述第四光线L5经由所述全反射面51全反射至所述第三传感器63上，以便于所述第三传感器63能够获取所述第四光线L5中的图像信息以及部分亮度信息。

所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63分别位于所述第一分光镜30、第二分光镜40以及全反射镜50下方，并且所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63沿水平方向依次排列设置。本实施例中，所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63均为图像传感器，并且所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63均采用PDAF(PhaseDetectionAuto-Focus相位检测自动对焦)方式进行图像识别。具体地，所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63的尺寸大小一致，以保证对焦一致性。此外，所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63的像素大小可一致也可不一致，根据实际情况选择调整。

进一步地，所述第一传感器61位于所述第一分光镜30的第一透射面31下方，从而能够便于所述第一传感器61接收所述第一光线L2，并获取所述第一光线L2中的图像信息以及部分亮度信息。具体地，所述第一传感器61可固定于所述底板101上，并沿所述底板101的长度方向延伸设置，即，所述第一传感器61沿水平方向设置，并且所述第一传感器61为彩色图像传感器，从而能够便于后续的成像。优选地，所述第一传感器61可为红色传感器。

所述第二传感器62位于所述第二分光镜40的第二透射面41下方，从而能够便于所述第二传感器62接收所述第三光线L4，并获取所述第三光线L4中的图像信息以及部分亮度信息。具体地，所述第二传感器62可固定于所述底板101上，并沿所述底板101的长度方向延伸设置，即，所述第二传感器62沿水平方向设置，并与所述第一传感器61相对设置。所述第二传感器62为彩色图像传感器，从而能够便于后续的成像。优选地，所述第二传感器62可为蓝色传感器。

所述第三传感器63位于所述全反射镜50的全反射面51下方，从而能够便于所述第三传感器63接收所述第四光线L5，并获取所述第四光线L5中的图像信息以及部分亮度信息。具体地，所述第三传感器63可固定于所述底板101上，并沿所述底板101的长度方向延伸设置，即，所述第三传感器63沿水平方向设置，并与所述第二传感器62相对设置。所述第三传感器63为彩色图像传感器，从而能够便于后续的成像。优选地，所述第三传感器63可为绿色传感器。

进一步地，所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63的有效区域几何中心与所述镜头20的光学成像圆中心重合，并且所述图像传感器50以及所述对焦传感器60的有效区域几何中心至所述镜头20中心的光学最短有效路径相等。本实施例中，所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63的表面均具有多个成像点，多个所述成像点的中心形成所述有效区域几何中心，所述镜头20包括光轴(图中未标识)，所述光轴与所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63的有效区域几何中心重合，以保证所述摄像模组100的摄像平整度。此外，所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63的有效区域几何中心至所述镜头20中心的光学最短有效路径相等，即所述第一光线L2至所述第一传感器61的接收面的距离、所述第三光线L4至所述第二传感器62的接收面的距离以及所述第四光线L5至所述第三传感器63的接收面的距离均相等，从而能够保证所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63的焦距一致，从而保证快速对焦效果的同时，也保证对焦的一致性。

当使用所述摄像模组100进行拍照时，由于所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63均采用相位检测自动对焦的方式进行对焦，故而所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63均能够实时检测对所述第一光线L2、第三光线L4以及第四光线L5的相位差，根据所述相位差信息进行判断焦点的偏差量，从而将所述偏差量传输至所述主板上的所述控制元件上，使得所述控制元件接收所述偏差量并控制所述驱动机构21驱动所述透镜22移动至对焦位置完成对焦，并控制所述图像处理器进行拍照，从而获取所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63传递的图像信息并控制所述显示屏显示所述图像信息，从而达到成像效果。通过所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63的分工作用，从而能够同时完成图像以及对焦信息的获取，保证对焦的一致性，从而使得对焦更为快速便捷，并且成像效果更佳。

进一步地，所述摄像模组100还包括滤光片70，所述滤光片70固定于所述收容空间11内。本实施例中，所述滤光片70可为蓝玻璃，并且所述滤光片70为方形片状结构。所述滤光片70位于所述第一分光镜30、第二分光镜40以及所述全反射镜50下方，用以滤除所述第一分光镜30、第二分光镜40以及所述全反射镜50的多余光线。具体地，所述滤光片70位于所述第一分光镜30、所述第一传感器61之间、第二分光镜40、第二传感器62之间以及所述全反射镜50、所述第三传感器63之间，从而能够滤除所述第一光线L2、第三光线L4以及第四光线L5中波长较长的光线，从而能够使得所述第一传感器61、第二传感器62以及第三传感器63所识别的图像信息更柔和，并且识别的对焦信息更为精准，使得所述摄像模组100可以拍摄出图像信息更柔和的照片，进而提高所述摄像模组100的拍照效果。

进一步地，所述摄像模组100还包括合成元件(图中未标识)以及图像处理器(图中未标识)，所述合成元件设于所述图像处理器上，并电连接于所述图像处理器。所述合成元件与所述传感器组件60电连接，用以将所述传感器组件60接收的图像信息进行合成，并将合成的图像信息传送至所述图像处理器上。本实施例中，所述合成元件可为设于所述图像处理器上的芯片。

所述图像处理器与所述传感器组件60电连接，所述图像处理器用以将所述合成元件合成的所述图像信息进行处理并成像。本实施例中，所述图像处理器可设于所述壳体10内，也可设于所述本体上。优选地，所述图像处理器可为设于所述主板上的芯片。

进一步地，所述摄像模组100还包括柔性电路板(图中未标识)，所述柔性电路板电连接于所述传感器组件60。并且优选地，所述柔性电路板与所述图像处理器电连接，所述柔性电路板实现所述传感器组件60之间的数字信息的传输，并且所述柔性电路板可设于所述壳体10内或者设于所述本体上，所述柔性电路板可通过连接线或者连接器与所述传感器组件60以及所述图像处理器电连接，从而实现所述摄像模组100的可拆卸性，以及增加所述摄像模组100的适配性，方便对所述摄像模组100的维护更换。

本发明提供的摄像模组，通过设置第一分光镜将经由镜头入射的光线分成第一光线和第二光线，然后在第一分光镜的一侧上设置第二分光镜，将第二光线分成第三光线及第四光线，接着在第二分光镜的一侧上设置全反射镜，第四光线通过全反射镜进行反射，然后对应设置第一传感器、第二传感器以及第三传感器对应接收第一光线、第三光线以及第四光线，通过第一传感器、第二传感器以及第三传感器的分工作用，从而能够实现图像处理并保证对焦的一致性，进而提高图像拍摄效果，进而提高用户体验。

以上所述是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种摄像模组，其特征在于，所述摄像模组包括壳体、镜头、第一分光镜、第二分光镜、全反射镜以及传感器组件，所述壳体包括收容空间，所述镜头位于所述收容空间一端并封闭所述收容空间，所述第一分光镜固定于所述收容空间内，所述第一分光镜与所述镜头同轴相对设置，用以将经由所述镜头入射的光线分成第一光线以及第二光线，所述第二分光镜位于所述第一分光镜的一侧，用以接收所述第二光线并将所述第二光线分成第三光线以及第四光线，所述全反射镜位于所述第二分光镜的一侧，所述全反射镜用以接收并反射所述第四光线，所述传感器组件固定于所述收容空间内，所述传感器组件包括依次并排设置的第一传感器、第二传感器以及第三传感器，所述第一传感器、第二传感器以及所述第三传感器分别用以接收所述第一光线、第三光线及第四光线。

2.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器分别位于所述第一分光镜、第二分光镜以及所述全反射镜下方，并且所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器沿水平方向依次并排设置，所述第一传感器用以获取所述第一光线的图像信息以及部分亮度信息，所述第二传感器用以接获取所述第三光线的图像信息以及部分亮度信息，所述第三传感器用以获取所述第四光线的图像信息以及部分亮度信息。

3.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器均为图像传感器，并且所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器的尺寸大小一致。

4.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述第一传感器、所述第二传感器以及第三传感器均采用相位检测自动对焦方式进行图像识别。

5.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述摄像模组还包括合成元件以及图像处理器，所述合成元件设于所述图像处理器上，并电连接于所述图像处理器，所述合成元件与所述传感器组件电连接，用以将所述传感器组件接收的图像信息进行合成，并将合成的图像信息传送至所述图像处理器上，所述图像处理器用以将所述合成元件合成的所述图像信息进行处理并成像。

6.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述摄像模组还包括一滤光片，所述滤光片固定于所述收容空间内，所述滤光片位于所述第一分光镜、第二分光镜以及所述全反射镜下方，用以滤除所述第一分光镜、第二分光镜以及所述全反射镜的多余光线。

7.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述镜头包括驱动机构和透镜，所述透镜位于所述开口处，所述开口外侧的光线经所述透镜透射至所述分光镜，所述驱动机构驱动所述透镜移动，以调节所述透镜的焦点位置。

8.根据权利要求7所述的摄像模组，其特征在于，所述驱动马达为音圈马达、中置马达或闭环马达。

9.根据权利要求1所述的摄像模组，其特征在于，所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器的有效区域几何中心与所述镜头的中心重合，并且所述第一传感器、第二传感器以及第三传感器的有效区域几何中心至所述镜头中心的光学最短有效路径相等。

10.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括本体、显示屏、主板、设置于主板的控制元件以及如权利要求1～9任意一项所述的摄像模组，所述摄像模组、显示屏以及主板均固定于所述本体，所述摄像模组和所述显示屏均电连接所述控制元件，所述控制元件控制所述摄像模组进行拍照，以获取所述摄像模组的图像信息并控制所述显示屏显示所述图像信息。