CN105100567A - 成像装置及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种成像装置，包括电路板及依次设置于所述电路板的图像采集传感器、镜头安装模组、镜片组及切换组件，所述镜头安装模组放置于所述电路板上并位于图像采集传感器上方，所述镜头安装模组设有腔体，所述镜片组装于所述镜头安装模组上并伸出所述腔体，所述滤光模组设置于所述镜头安装模组的腔体中与所述图像采集传感器相对设置，所述切换组件包括基座及设于基座的红外截止滤光片及与所述红外截止滤光片分层设置的虹膜摄像滤光片，所述基座设于所述镜头安装模组上方并露出所述镜片组，所述红外截止滤光片与虹膜摄像滤光片相对镜片组的切换实现所述成像装置的成像及识别。本发明还提供一种移动终端。

Description

成像装置及移动终端

技术领域

本发明涉及成像技术领域，尤其涉及一种成像装置及设置所述成像装置的移动终端。

背景技术

人眼的虹膜可作为重要的身份鉴别特征，虹膜识别技术具有唯一性、稳定性、可采集性、非接触性等优点，并且相对人脸识别、声音识别等非接触式的身份鉴别方法，具有更高的准确性。现有技术中，通过虹膜识别成像装置获取人眼虹膜图像，再利用图像处理器对所获取的人眼虹膜图像进行处理。而虹膜识别成像装置中通常需要设置红外线单通滤光片，用于过滤掉850nm红外光以外的光线。但是由于现有的虹膜识别成像装置只允许波长850nm红外光通过，当其应用于各类智能移动终端时，无法实现普通摄像头的拍照摄像功能，需要另行设置一组成像装置，从而会导致移动终端的整体体积增加，集成度降低，成本增加。

发明内容

本发明提供一种成像装置及设置所述成像装置的移动终端，可完成正常拍照摄像和虹膜识别功能。

本发明还提供一种移动终端。

本发明提供一种成像装置，包括电路板及依次设置于所述电路板的图像采集传感器、镜头安装模组、镜片组及切换组件，所述镜头安装模组放置于所述电路板上并位于图像采集传感器上方，所述镜头安装模组设有腔体，所述镜片组装于所述镜头安装模组上并伸出所述腔体，所述滤光模组设置于所述镜头安装模组的腔体中与所述图像采集传感器相对设置，所述切换组件包括基座及设于基座的红外截止滤光片及与所述红外截止滤光片分层设置的虹膜摄像滤光片，所述虹膜摄像滤光片设有双通道滤光片，所述基座设于所述镜头安装模组上方并露出所述镜片组，所述红外截止滤光片与虹膜摄像滤光片相对镜片组的切换实现所述成像装置的成像及识别。

其中，所述切换组件还包括活动连接于所述基座表面的第一摆臂及与第一摆臂间隔设置的第二摆臂，所述基座表面上位于第一摆臂与第二摆臂之间设有供光线通过所述镜片组的通孔；所述第一摆臂与第二摆臂位于两个平行的且高度不同的平面上；所述红外截止滤光片装于所述第一摆臂上，所述虹膜摄像滤光片装于所述第二摆臂上，所述第一摆臂带动所述红外截止滤光片平行于基座表面摆动以实现对所述通孔的遮蔽与敞开；所述第二摆臂带动所述虹膜摄像滤光片平行于基座表面摆动以实现对所述通孔的遮蔽与敞开。

其中，所述切换组件还包括装设于基座表面的第一转轴、第二转轴、第一导向柱、第二导向柱、驱动第一转轴的第一马达、及驱动第二转轴的第二马达；所述第一摆臂设有第一导向槽，所述第二摆臂设有第二导向槽，所述第一摆臂与所述第一转轴固定连接，所述第一导向柱位于第一导向槽内，所述第二摆臂与所述第二转轴固定连接，所述第二导向柱位于所述第二导向槽内。

其中，所述切换模组还包括安装盖，所述安装盖盖于所述基座设有所述通孔的表面上。

其中，所述滤光模组还设有依次叠加于所述双通道滤光片的吸收层、基板，所述吸收层用于吸收部分可见光、允许红外线及其余部分的可见光通过并修正通过的可见光的成像色彩，所述基板用于承载所述滤光片与所述吸收层，并允许红外线及可见光通过。

其中，所述基板采用玻璃基板，所述吸收层采用吸收型树脂制成，其中，所述吸收层包括重量比占10％至85％的丙二醇甲醚醋酸酯、重量比占5％至30％的四氢呋喃、重量比占5％至10％的环氧树脂。

其中，所述双通道滤光片允许通过的光波波长为850纳米及400纳米至600纳米。

其中，所述双通道滤光片由五氧化三钛镀膜层及二氧化硅镀膜层交替堆叠形成。

其中，所述双通道滤光片包括二十层五氧化三钛镀膜层及二十层二氧化硅镀膜层。

其中，所述双通道滤光片依次包括依次堆叠的一层0.15倍单位厚度的五氧化三钛镀膜层、一层0.25倍单位厚度的二氧化硅镀膜层、交替堆叠的九层1倍单位厚度的五氧化三钛镀膜层与九层1倍单位厚度的二氧化硅镀膜层、交替堆叠的九层1.45倍单位厚度的五氧化三钛镀膜层与九层1.45倍单位厚度的二氧化硅镀膜层、一层1倍单位厚度的五氧化三钛镀膜层及一层0.65倍单位厚度的二氧化硅镀膜层。

其中，所述镜头安装模组为音圈马达，所述图像采集传感器、滤光模组收容及镜片组收容于所述音圈马达腔体内并且所述镜片组伸出所述音圈马达。

其中，所述镜头安装模组包括装于电路板的支架及安装于所述支架的马达，所述马达设有收容所述滤光模组的所述腔体；所述电路板与所述支架之间构成用于容置图像采集传感器的空间，所述镜片组组装于所述马达，所述马达用于驱动所述镜片组对焦。

本发明提供一种移动终端，移动终端包括如以上所述的成像装置。

本发明的成像装置及移动终端采用分层设置红外截止滤光片与虹膜摄像滤光片进行切换，使普通拍照摄影所需的可见光成像和虹膜识别所需的红外光均可通过成像装置并成像，无需另设成像模组，节省成像装置的体积及成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是第一较佳实施方式提供的成像装置的结构分解示意图，其中切换组件采用透视画法形成的示意图；

图2是图1所示的成像装置的滤光模组的结构示意图；

图3是图1所示的的切换组件结构示意图，其中切换组件采用透视画法以方便看到所述第一摆臂及第二摆臂下方的位置；

图4是光线透过图1所示的成像装置的滤光模组的滤光片时光线透射比随光线波长的变化示意图；

图5是光线透过图1所示的成像装置的滤光模组的增透膜时光线透射比随光线波长的变化示意图；

图6是光线透过图1所示的成像装置的滤光模组时透射比随光线波长的变化示意图；

图7是第二较佳实施方式提供的成像装置的结构分解示意图。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明第一较佳实施方式提供一种成像装置及具有成像装置的移动终端，所述成像装置设有红外截止滤光片及虹膜摄像滤光片，用于实现虹膜识别及正常摄像。

请参阅图1，成像装置100包括电路板11、图像采集传感器13、镜头安装模组17、镜片组18及切换组件20。

所述电路板11用于承载所述成像装置100的各种元件。在本实施例中，所述电路板11设有安装面111，所述图像采集传感器13、虹膜摄像滤光片23、镜头安装模组17及镜片组18设置于所述电路板11的安装面111上。可以理解的是，所述电路板11可以是柔性电路板，并在所述电路板11上还设有连接器并可在安装面111相背的表面加设补强钢板，所述连接器连接于所述电路板11并可将所述图像采集传感器13电性连接于所述成像装置100外部设置的成像处理器件，所述补强钢板用于加强所述电路板11的强度。所述连接器与补强钢板的结构及设置方式可根据需要选择适用的现有技术，在此不再赘述。

所述图像采集传感器13用于进行图像采集拾取。所述图像采集传感器13设置于所述电路板11的安装面111，并电性连接于所述电路板11。在本实施例中，所述图像采集传感器13可采用CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器或CCD(Charge-coupledDevice，电荷耦合元件)传感器。

成像装置100还包括透明玻璃15，所述透明玻璃设置于所述镜头安装模组的腔体中与所述图像采集传感器13相对设置。在本实施例中，所述镜头安装模组17采用镜座，所述镜座大体为块状，其上设有贯通的腔体170。所述镜座固定连接于所述电路板11的安装面111，所述图像采集传感器13位于素数安装面111上。在本实施例中，所述图像采集传感器13虹膜摄像滤光片23收容及镜片组18收容于所述镜座腔体170内，并且所述镜片组18伸出所述镜座远离所述电路板的表面。虹膜摄像滤光片23所述电路板11虹膜摄像滤光片23及镜座围合形成容置空间(图未示)，所述图像采集传感器13设置于该容置空间中。所述镜片组18设有至少一片镜片，所述镜片采用树脂镜片或玻璃镜片制成。

请参阅图3，所述切换组件20包括基座21及设于基座21的红外截止滤光片22及与所述红外截止滤光片22分层设置的虹膜摄像滤光片23，所述基座21设于所述镜头安装模组17上方并露出所述镜片组18，所述红外截止滤光片22与虹膜摄像滤光片23相对镜片组18的切换实现所述成像装置100的成像及虹膜识别。所述切换组件20通过所述成像装置100的控制系统控制。

本实施例中，所述切换组件20还包括活动连接于所述基座21表面的第一摆臂24、与第一摆臂24间隔设置的第二摆臂25、装设于基座21表面的第一转轴27、第二转轴28、第一导向柱214、第二导向柱215、驱动第一转轴27的第一马达(图未标)、及驱动第二转轴28的第二马达(图未标)。所述基座21表面上位于第一摆臂24与第二摆臂25之间设有供光线通过所述镜片组18的通孔26；所述第一摆臂24与第二摆臂25位于两个平行的且高度不同的平面上；所述红外截止滤光片21装于所述第一摆臂24上，所述虹膜摄像滤光片23装于所述第二摆臂25上，所述第一摆臂24带动所述红外截止滤光片22平行于基座21表面摆动以实现对所述通孔26的遮蔽与敞开；所述第二摆臂25带动所述虹膜摄像滤光片23平行于基座21表面摆动以实现对所述通孔26的遮蔽与敞开。

进一步的，所述第一摆臂24设有第一导向槽241，所述第二摆臂25设有第二导向槽251。所述第一摆臂24与所述第一转轴27固定连接，所述第一导向柱214位于第一导向槽241内，所述第二摆臂25与所述第二转轴28固定连接，所述第二导向柱215位于所述第二导向槽251内。

具体的，所述基座21包括承载盘211及位于所述承载盘211一个表面两侧的连接壁212。所述连接壁212连接于所述镜头安装模组17上，从而件所述承载盘211设置于所述镜片组18上方，所述通孔26与所述镜片组18相对。所述承载盘211的外表面213为所述基座21的表面。所述通孔26贯穿所述承载盘211。所述承载盘211用于承托所述切换组件20，所述第一摆臂24间隔设置的第二摆臂25可沿着平行于所述表面的平面旋转的装于所述承载盘211的表面上并且位于所述通孔两侧。所述第一转轴27与第二转轴28设于所述承载盘211的外表面213上并位于通孔26两侧。所述通孔周缘设有凸台29。所述第一导向柱214与第二导向柱215设于凸台29上。

所述第一摆臂24一端与所述第一转轴27固定连接，所述红外截止滤光片21装于所述第一摆臂24远离第一转轴27的一端与所述基座21的表面平行相对；所述第一导向槽241套于所述第一导向柱214上，当所述第一摆臂24随着第一转轴27转动时，所述第一导向槽241与第一导向柱214相对滑动。

所述第二摆臂25一端与所述第二转轴28固定连接，所述虹膜摄像滤光片23装于所述第二摆臂25远离第二转轴28的一端与所述基座21的表面平行相对，并且所述红外截止滤光片21装所在平面低于所述虹膜摄像滤光片23所在平面，以便所述第一摆臂24与所述第二摆臂25之间位置的更换。所述第二导向槽251套于所述第二导向柱215上，当所述第二摆臂25随着第二转轴28转动时，所述第二导向槽251与第二导向柱215相对滑动。

请参见图2，所述图2为所述虹膜摄像滤光片23的结构示意图。虹膜摄像滤光片23用于过滤光线，从而使特定波长的光线入射至所述图像采集传感器13中。虹膜摄像滤光片23包括依次层叠的双通道滤光片231、吸收层233、基板235，所述双通道滤光片231用于允许可见光及红外线通过。所述吸收层233用于吸收部分可见光，并允许红外线及其余部分的可见光通过。所述基板235用于承载所述双通道滤光片231与所述吸收层233，并允许红外线及可见光通过。制备本发明的虹膜摄像滤光片23时，可先提供一基板235，而后于基板235上以镀膜或涂覆方式吸收层233，而后于形成有吸收层233的基板235的两侧分别镀膜形成双通道滤光片231与增透膜157。本实施方式中，所述增透膜157设置在基板235与所述吸收层233相背的表面，所述双通道滤光片231设置在所述吸收层233上。所述基板235可采用玻璃基板。所述增透膜157采用MgF₂材料。

如图4所示是光线透过第一较佳实施方式提供的滤光模组的滤光片时光线透射比随光线波长的变化示意图；如图5所示是光线透过第一较佳实施方式提供的滤光模组的增透膜时光线透射比随光线波长的变化示意图；如图6所示是透过第一较佳实施方式提供的滤光模组的光线透射比随光线波长的变化示意图；横轴为光线的波长，纵轴为光线的光线透射比。

所述基板235采用透明玻璃。所述吸收层233采用吸收型树脂制成。所述吸收层233包括重量比占10％至85％的丙二醇甲醚醋酸酯(Propyleneglycolmonomethyletheracetate)、重量比占5％至30％的四氢呋喃(tetrahydrofuran)、重量比占5％至10％的环氧树脂(EpoxyresinA/B)。如图4所示为基板235设置吸收层233后光线透射比随光线波长的变化示意图，所示坐标系的横轴为入射光线的波长，纵轴为光线的光线透射比。所述吸收层233对可见光有修正作用，对红外光无吸收作用。

所述双通道滤光片231允许通过的光波波长为850纳米及400纳米至600纳米。在本实施例中，所述双通道滤光片231由五氧化三钛(TI3O5)镀膜层及二氧化硅(SIO2)镀膜层交替堆叠形成。所述双通道滤光片231包括二十层五氧化三钛镀膜层及二十层二氧化硅镀膜层。所述双通道滤光片231依次包括依次堆叠的一层0.15倍单位厚度的五氧化三钛镀膜层、一层0.25倍单位厚度的二氧化硅镀膜层、交替堆叠的九层1倍单位厚度的五氧化三钛镀膜层与九层1倍单位厚度的二氧化硅镀膜层、交替堆叠的九层1.45倍单位厚度的五氧化三钛镀膜层与九层1.45倍单位厚度的二氧化硅镀膜层、一层1倍单位厚度的五氧化三钛镀膜层及一层0.65倍单位厚度的二氧化硅镀膜层。可以理解的是，所述单位厚度可根据需要调整。

本实施例中，正常拍照时，在所述第一摆臂24的带动下，所述红外截止滤光片22可封盖遮挡所述通孔26，从而阻挡来自所述成像装置100外部的红外线进入所述镜片组18。所述红外截止滤光片22过滤红外线，从而仅仅允许可见光进入成像装置100成像，所述成像装置仅能实现普通摄像头的拍照摄像功能，且可免除红外线对可见光成像的影响。

在拍摄虹膜时，首先所述第一摆臂24带动红外截止滤光片22旋转而让出所述通孔26；然后在所述第二摆臂25的带动下，所述虹膜摄像滤光片23可封盖遮挡所述通孔26，来自所述成像装置100外部的红外线进入所述镜片组18及所述双通道滤光片231，允许自所述成像装置100使用虹膜摄像滤光片23识别成像。使用本发明的成像装置100进行虹膜识别时，通过成像处理器件截取所拍摄的眼球图像的YUV或RAW信号流中的分量信号。形成高清晰度的虹膜纹理图片，识别时的图像信息与预存信息对比形成识别依据。

当更换所述红外截止滤光片22与虹膜摄像滤光片23时，所述第一摆臂24带动红外截止滤光片22离开或者遮挡所述通孔26，所述第二摆臂25带动虹膜摄像滤光片23遮挡或者离开所述通孔26，进而实现两种不同的成像模式。

可以理解的是，所述切换组件20可采用其他适用的形状或结构，只需保证其可切换所述红外截止滤光片22的设置状态即可。

请参阅图1，进一步的，所述切换模组20还包括安装盖216，所述安装盖216盖于所述基座21设有所述通孔26的表面上。所述安装盖216设有通孔217，所述安装盖216盖于所述承载盘211上与所述通孔26相对并贯通，所述安装盖216所述红外截止滤光片22与虹膜摄像滤光片遮蔽。

进一步的，所述成像装置100还包括外壳30。所述外壳30罩于所述切换模组20上并与所述镜头安装模组17固定。所述外壳30设有与所述通孔26相对应的视窗301。

如图7所示是本发明的第二较佳实施例，本实施例与第一较佳实施例大致相同，不同之处在于，所述成像装置的镜头安装模组31包括装于电路板11的支架32及安装于支架32的马达33。所述马达33设有收容所述虹膜摄像滤光片23的腔体331；所述电路板11与所述支架32之间构成用于容置图像采集传感器13的空间，所述镜片组18组装于所述马达33，所述马达33用于驱动所述镜片组对焦。在本实施例中，所述马达33采用步进马达、音圈马达或压电马达，优选的，采用音圈马达。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (13)

1.一种成像装置，其特征在于，包括电路板及依次设置于所述电路板的图像采集传感器、镜头安装模组、镜片组及切换组件，所述镜头安装模组放置于所述电路板上并位于图像采集传感器上方，所述镜头安装模组设有腔体，所述镜片组装于所述镜头安装模组上并伸出所述腔体，所述滤光模组设置于所述镜头安装模组的腔体中与所述图像采集传感器相对设置，所述切换组件包括基座及设于基座的红外截止滤光片及与所述红外截止滤光片分层设置的虹膜摄像滤光片，所述虹膜摄像滤光片设有双通道滤光片；所述基座设于所述镜头安装模组上方并露出所述镜片组，所述红外截止滤光片与虹膜摄像滤光片相对镜片组的切换实现所述成像装置的成像及识别。

2.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述切换组件还包括活动连接于所述基座表面的第一摆臂及与第一摆臂间隔设置的第二摆臂，所述基座表面上位于第一摆臂与第二摆臂之间设有供光线通过所述镜片组的通孔；所述第一摆臂与第二摆臂位于两个平行的且高度不同的平面上；所述红外截止滤光片装于所述第一摆臂上，所述虹膜摄像滤光片装于所述第二摆臂上，所述第一摆臂带动所述红外截止滤光片平行于基座表面摆动以实现对所述通孔的遮蔽与敞开；所述第二摆臂带动所述虹膜摄像滤光片平行于基座表面摆动以实现对所述通孔的遮蔽与敞开。

3.如权利要求2所述的成像装置，其特征在于，所述切换组件还包括装设于基座表面的第一转轴、第二转轴、第一导向柱、第二导向柱、驱动第一转轴的第一马达、及驱动第二转轴的第二马达；所述第一摆臂设有第一导向槽，所述第二摆臂设有第二导向槽，所述第一摆臂与所述第一转轴固定连接，所述第一导向柱位于第一导向槽内，所述第二摆臂与所述第二转轴固定连接，所述第二导向柱位于所述第二导向槽内。

4.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述切换模组还包括安装盖，所述安装盖盖于所述基座设有所述通孔的表面上。

5.如权利要求1或4所述的成像装置，其特征在于，所述虹膜摄像滤光片还设有依次叠加于所述双通道滤光片的吸收层、基板，所述吸收层用于吸收部分可见光、允许红外线及其余部分的可见光通过并修正通过的可见光的成像色彩，所述基板用于承载所述滤光片与所述吸收层，并允许红外线及可见光通过。

6.如权利要求5所述的成像装置，其特征在于，所述基板采用玻璃基板，所述吸收层采用吸收型树脂制成，其中，所述吸收层包括重量比占10％至85％的丙二醇甲醚醋酸酯、重量比占5％至30％的四氢呋喃、重量比占5％至10％的环氧树脂。

7.如权利要求6所述的成像装置，其特征在于，所述双通道滤光片允许通过的光波波长为850纳米及400纳米至600纳米。

8.如权利要求1至7中任一项所述的成像装置，其特征在于，所述双通道滤光片由五氧化三钛镀膜层及二氧化硅镀膜层交替堆叠形成。

9.如权利要求8所述的成像装置，其特征在于，所述双通道滤光片包括二十层五氧化三钛镀膜层及二十层二氧化硅镀膜层。

10.如权利要求9所述的成像装置，其特征在于，所述双通道滤光片依次包括依次堆叠的一层0.15倍单位厚度的五氧化三钛镀膜层、一层0.25倍单位厚度的二氧化硅镀膜层、交替堆叠的九层1倍单位厚度的五氧化三钛镀膜层与九层1倍单位厚度的二氧化硅镀膜层、交替堆叠的九层1.45倍单位厚度的五氧化三钛镀膜层与九层1.45倍单位厚度的二氧化硅镀膜层、一层1倍单位厚度的五氧化三钛镀膜层及一层0.65倍单位厚度的二氧化硅镀膜层。

11.如权利要求5所述的成像装置，其特征在于，所述镜头安装模组为镜座，所述图像采集传感器、滤光模组收容及镜片组收容于所述镜座腔体内并且所述镜片组伸出所述镜座。

12.如权利要求5所述的成像装置，其特征在于，所述镜头安装模组包括装于电路板的支架及安装于所述支架的马达，所述马达设有收容所述滤光模组的所述腔体；所述电路板与所述支架之间构成用于容置图像采集传感器的空间，所述镜片组组装于所述马达，所述马达用于驱动所述镜片组对焦。

13.一种移动终端，其特征在于，移动终端包括如权利要求1至12中任一项所述的成像装置。