CN105303166B - 摄像装置及通过其采集虹膜图像的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像装置及通过其采集虹膜图像的方法，其中所述摄像装置包括一摄像模组，其中所述摄像模组进一步包括一感光芯片和一光学镜头，所述光学镜头被偏心地设置于所述感光芯片的感光路径，藉由被拍摄对象反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置后被所述感光芯片接收以进行光电转转化，从而所述摄像模组适于采集偏离所述光学镜头的中心轴线的被拍摄对象的影像。

Description

摄像装置及通过其采集虹膜图像的方法

技术领域

本发明涉及一光学成像装置，特别涉及一摄像装置，其中所述摄像装置提供被偏心地设置的一感光芯片和一光学镜头，以使偏离所述光学镜头的中心轴线的藉由被拍摄物体反射的光线能够在通过所述光学镜头的边缘位置后被所述感光芯片接收以进行光电转化而成像。此外，本发明还涉及一通过摄像装置采集虹膜图像的方法，其允许使用者在观看显示屏幕时获取使用者的虹膜图像。

背景技术

基于光学成像技术的摄像模组在以移动电子设备为代表的诸多电子设备领域都得到了广泛的应用和普及。该摄像模组通过采集物体或者人物的图像来获得照片或者帮助使用者完成相关的操作，例如使用者通过设置在移动电子设备的并且与移动电子设备的显示屏幕处于同一个侧部的该摄像模组进行自拍以获得与使用者相关的图像，这种拍摄方式的优势在于使用者在使用该摄像模组进行自拍之前就能够通过显示屏幕观看到被拍摄后的效果，也就是说，这种拍摄方式允许使用者通过调整该摄像模组与其之间的位置(例如距离和角度等)来轻松地控制拍摄后的效果。另外，使用者也可以通过该摄像模组获得相应的图像，例如该摄像模组能够获得与使用者的虹膜相关的图像来验证使用者的身份，以在后续能够保证具有合法身份的使用者才能够操作被安装于移动电子设备的软件和利用支付软件完成账单的支付，即该摄像模组在电子设备的安全领域的用途也十分的广泛。

现有技术的该摄像模组包括一光学镜头和一感光芯片，该光学镜头位于该感光芯片的感光路径，并且该光学镜头的中心轴线和该感光芯片的中心轴线被同轴地设置，通常情况下，该摄像模组被设置于移动电子设备的端部，例如该摄像模组可以邻近显示屏幕地被设置于手机的上端部。当使用者手持该手机并通过该摄像模组采集与使用者的相关的图像时，例如当使用者手持该手机并通过该摄像模组采集虹膜图像时，需要调整该手机的位置以使该摄像模组的光轴(即该摄像模 组的该光学镜头的中心轴线和该感光芯片的中心轴线)对应于使用者的虹膜区域，此时，可以理解的是，该摄像模组采集使用者的虹膜图像的最佳时机时是使用者的眼球盯着该摄像模组，这必然会导致该手机的显示屏幕处于使用者的视线以下的位置。当使用者需要通过该手机的显示屏幕来确认该摄像模组是否对应了使用者的虹膜区域时，在保证该手机与使用者的相对位置不变的前提下通过改变眼球的位置将视线移动至该手机的显示屏幕，而一旦这种情况出现，眼球没有恢复至对应于该摄像模组的位置时该摄像模组无法采集到使用者的虹膜图像或者采集得到的虹膜图像比较模糊。在实际的拍摄过程中，使用者需要在该摄像模组的光轴和该手机的显示屏幕之间通过来回改变眼球的位置以移动视线的方式多次确认并矫正该摄像模组与使用者的虹膜区域的对应关系，这样的过程不仅使使用者感到疲惫而且往往会出现顾此失彼的情况，以至于无法获得较佳的虹膜图像甚至是无法采集到虹膜图像。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像装置能够采集偏离其光学镜头的中心轴线的被拍摄对象的影像，通过这样的方式，所述摄像装置能够增强使用者在利用所述摄像装置进行拍摄，尤其是利用所述摄像装置进行自拍时的使用体验。

本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像装置提供一摄像模组，所述摄像模组包括一光学镜头和一感光芯片，所述光学镜头和所述感光芯片被偏心地设置，通过这样的方式，所述摄像模组能够采集到偏离所述光学镜头的中心轴线的被拍摄对象的影像。

本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像装置包括一电子设备，所述摄像模组被设置于所述电子设备，例如所述电子设备被实施为一移动电子设备，从而使用者通过手持所述电子设备能够利用所述摄像模组采集被拍摄对象的影像。

本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述电子设备包括一设备主体和一显示屏幕，所述显示屏幕和所述摄像模组均被设置于所述设备主体的前侧，从而使所述摄像模组形成所述电子设备的前置摄像模组，通过这样的方式，当使用者手持所述电子设备的所述设备主体通过所述摄像模组进行自拍时，能够通过 所述显示屏幕即时地观看到被拍摄后的效果，从而使用者可以预先通过调整所述摄像模组与其之间的位置(例如距离和角度)将被拍摄后的效果调整到满意的状态再利用所述摄像模组进行拍摄影像，从而方便使用。

本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像模组在被使用者用于自拍时，例如当使用者使用所述摄像模组采集虹膜图像时，不需要在所述摄像模组与所述显示屏幕之间通过改变眼球的位置来回移动视线矫正所述摄像模组与使用者的虹膜区域的对应关系，从而能够缩短通过所述摄像模组采集虹膜图像的时间和提高被采集的虹膜图像的品质。

本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述光学镜头的像面大于所述感光芯片的像面，所述光学镜头和所述感光芯片被偏心地设置以使所述感光芯片的像面对应于所述光学镜头的像面的边缘位置，并且确定所述感光芯片的像面在所述光学镜头的像面映射的位置，从而使通过所述光学镜头的边缘位置进入所述摄像模组的光线能够被所述感光芯片接收以进行光电转化。

本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中藉由被拍摄对应反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置时能够被所述光学镜头折射，以在后续被所述感光芯片接收以进行光电转化而成像。也就是说，偏离所述光学镜头的中心轴线的被拍摄对象的影像能够被所述摄像模组采集。

本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述光学镜头的边缘位置的解像力大于或者等于中心位置的解像力，例如所述光学镜头的边缘位置的解像力被提供大于或者等于500线对，从而保证藉由被拍摄物体反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置被所述感光芯片接收而成像后的影像品质。

本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述光学镜头的像面的尺寸参数为P1(相面直径)，所述感光芯片的像面的尺寸参数为P2(芯片边长)，所述光学镜头的中心轴线和所述感光芯片的中心轴线的偏心距离为H，所述光学镜头的光心与所述感光芯片的光心的偏心角度为α，所述光学镜头有效焦长为EFL，则偏心距离H与偏心角度α、所述光学镜头有效焦长EFL满足函数表达式：H＝EFL*Tanα。

本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中当使用者的视线保持在对应于所述显示屏幕的位置时，偏离所述光学镜头的中心轴线的藉由使用者的虹膜区域反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置进入所述摄像模组时能够被所述光 学镜头折射以在后续被所述感光芯片接收以进行光电转化而成像，从而所述摄像模组能够采集到使用者的虹膜图像，并保证虹膜图像的品质。

本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像模组包括一透红外滤光元件，所述透红外滤光元件被设置于所述感光芯片的感光路径，并且所述透红外滤光元件仅允许被使用者的虹膜区域反射的光线中的红外线部分通过以能够被所述感光芯片接收，从而使得所述摄像模组能够采集具有更高品质的虹膜图像。

本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像装置包括一补光组件，所述补光组件被设置于所述电子设备，当所述摄像模组被用于采集使用者的虹膜图像时，所述补光组件能够向使用者的虹膜区域提供红外光线作为补充光源，从而提高所述摄像模组采集到的虹膜图像的品质。

本发明的一个目的在于提供一摄像装置，其中所述摄像模组能够用于采集偏离所述光学镜头的中心轴线的被拍摄对象的影像，也能够用于采集没有偏离所述光学镜头的中心轴线的被拍摄对象的影像。

本发明的一个目的在于提供一通过摄像装置采集图像的方法，其中所述图像采集方法能够采集偏离所述光学镜头的中心轴线的被拍摄对应的影像。

本发明的一个目的在于提供一通过摄像装置采集图像的方法，其中所述图像采集方法特别适用于采集使用者的虹膜图像，具体地，当使用者的视线保持在对应于所述显示屏幕的位置时，偏离所述光学镜头的中心轴线的藉由使用者的虹膜区域反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置进入所述摄像模组后被所述光学镜头折射以在后续被所述感光芯片接收以进行光电转化而成像，从而所述摄像模组采集到具有更高品质的虹膜图像。

本发明的一个目的在于提供一通过摄像装置采集图像的方法，其中所述图像采集方法使得所述摄像装置在被设计时不需要改变所述摄像模组被设置在所述电子设备的位置，从而简化所述电子设备的设计难度和开发成本。

本发明的一个目的在于提供一通过摄像装置采集图像的方法，其中所述图像采集方法操作简单，易于使用。

为了达到上述目的，本发明提供一摄像装置，其包括一摄像模组，所述摄像模组进一步包括一感光芯片和被偏心地设置于所述感光芯片的感光路径的一光学镜头，藉由被拍摄对象反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置后能够被所 述感光芯片接收以进行光电转化，从而所述摄像模组采集到被拍摄对象的影像。

进一步地，所述摄像装置还包括一电子设备，所述电子设备进一步包括一设备主体和被设置于所述设备主体的一显示屏幕，所述摄像模组被设置于所述设备主体并且所述摄像模组与所述显示屏幕位于所述设备主体的同一侧，从而当使用者通过所述摄像装置进行自拍时，例如当使用者通过所述摄像装置采集虹膜图像时，使用者只需要将视线保持在所述显示屏幕上，被使用者的虹膜区域反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置而进入所述摄像模组时被所述光学镜头折射以被所述感光芯片接收以进行光电转化，通过这样的方式，使用者不需要通过改变眼球的位置在所述显示屏幕和所述光学镜头的中心轴线之间来回移动视线而矫正所述光学镜头的中心轴线与使用者的虹膜区域之间的对应关系，从而所述摄像装置能够方便地采集偏离所述光学镜头的中心轴线的使用者的虹膜区域的图像。另外，所述感光芯片被设置对应于所述光学镜头的边缘位置的上侧、下侧、左侧或者右侧等的任何位置，其根据不同的使用需要被选择，这样能够极大地增加所述摄像装置在被设计时的灵活性。

依本发明，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的摄像装置包括一摄像模组，其中所述摄像模组进一步包括一感光芯片和一光学镜头，所述光学镜头被偏心地设置于所述感光芯片的感光路径，藉由被拍摄对象反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置后被所述感光芯片接收以进行光电转转化，从而所述摄像模组适于采集偏离所述光学镜头的中心轴线的被拍摄对象的影像。

进一步地，所述摄像装置还包括一电子设备，其中所述电子设备进一步包括一设备主体和一显示屏幕，所述摄像模组与所述显示屏幕均被设置于所述设备主体的前侧，从而使所述摄像模组形成所述电子设备的前置摄像模组。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一通过摄像装置采集虹膜图像的方法，其中所述采集虹膜图像的方法包括如下步骤：使使用者的视线保持在一显示屏幕，偏离一光学镜头的中心轴线的藉由使用者的虹膜区域反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置后被一感光芯片接收以进行光电转化以获得虹膜图像，从而所述摄像装置允许使用者在观看所述显示屏幕时采集其虹膜图像。

进一步地，在上述方法中，将所述光学镜头和所述感光芯片偏心地设置，从而偏离所述光学镜头的中心轴线的藉由使用者的虹膜区域反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置时、被所述光学镜头折射以在后续被所述感光芯片接收。

附图说明

图1A和图1B分别是根据本发明的一较佳实施例的摄像装置的剖视示意图。

图2是根据本发明的上述优选实施例的摄像装置的摄像装置的原理示意图。

图3A至图3F分别是根据本发明的上述优选实施例的摄像装置的不同实施方式的示意图。

图4是根据本发明的上述优选实施例的摄像装置的光学镜头的像面和感光芯片的像面在同一个平面内的投影区域示意图。

图5是根据本发明的上述优选实施例的摄像装置在采集虹膜图像时的使用状态示意图。

图6是根据本发明的上述优选实施例的摄像装置在采集虹膜图像时的光线原理示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

参考本发明的说明书附图之附图1A至附图6，依据本发明的一较佳实施例的摄像装置将被阐明。所述摄像装置包括一摄像模组10，其用于采集被拍摄对象的影像(例如图像或者视频)，包括一感光芯片11和一光学镜头12，所述光学镜头12被偏心地设置于所述感光芯片11的感光路径，藉由被拍摄对象(例如被拍摄对象是物体或者人物)反射的光线在通过所述光学镜头12后，例如在本发明中藉由被拍摄对象反射的光线在通过所述光学镜头12的边缘位置后能够被所述感光芯片11接收以进行光电转化，从而所述摄像模组10采集到被拍摄对象的影像。值得注意的是，被拍摄对象可以是任何具有实体存在的物体或者人物的全部或者一部分，例如在本发明的所述摄像装置的一个示例性的描述中，所述摄像装置的所述摄像模组10能够采集使用者的虹膜图像。

本领域的技术人员可以理解的是，藉由被拍摄对象反射的光线在通过所述光学镜头12的边缘位置进入所述摄像模组10时能够被所述光学镜头12折射以被 所述感光芯片11接收以进行光电转化而成像，当藉由被拍摄对应反射的光线在通过所述光学镜头12的中心位置进入所述摄像模组10时能够被所述感光芯片11等同地(或者相同地)接收以进行光电转化而成像，通过将所述摄像模组10的所述感光芯片11和所述光学镜头12偏心地设置以使所述摄像装置实现这样的拍摄效果是现有技术的摄像模组意料不到的，并且本发明的所述摄像装置的所述摄像模组10的这种光学成像方式对于所述摄像装置的使用效果特别的有效和方便，后续将对其进行详细的阐述。

所述摄像模组10的所述光学镜头12的像面121大于所述感光芯片11的像面111，从而当所述感光芯片11和所述光学镜头12被偏心地设置后，使所述感光芯片11的中心轴线对应于所述光学镜头12的边缘位置，并且确保所述感光芯片11的像面111在所述光学镜头12的像面121上的映射位置，这样能够确保藉由被拍摄物体反射的光线在通过所述光学镜头12的边缘位置进入所述摄像模组10后能够全部被所述感光芯片11接收以进行光电转化。另外，区别于现有技术的摄像模组的光学镜头，本发明的所述摄像装置的所述摄像模组10的所述光学镜头12的边缘位置的解像力被要求大于或者等于所述光学镜头12的中心位置的解像力，例如在本发明的一个实例中，所述光学镜头12的边缘位置的解像力被要求在500线对以上，从而确保藉由被拍摄物体反射的光线在通过所述光学镜头12的边缘位置后被所述感光芯片11接收以进行光电转化获取的与被拍摄物体相关的图像的品质。依据附图4，所述光学镜头12的像面121与所述感光芯片11的像面111在平行于所述光学镜头12和所述感光芯片11的同一个平面内的投影区域的参数分别为A1和A2，其中A1＞A2，并且A2∈A1，通过这样的方式，使得所述感光芯片11的像面111全部映射在所述光学镜头12的像面121。

本领域的技术人员应当理解，所述感光芯片11、所述光学镜头12的位置与所述感光芯片11的光心和所述光学镜头12的光心的偏心角度相关，并且所述光学镜头12的像面121大小取决于所述感光芯片11的光心和所述光学镜头12的光心的偏心角度，在所述感光芯片11的光心和所述光学镜头12的光心的偏心角度允许的偏差范围内，角度越大，所述光学镜头12的像面121相对于所述感光芯片11的像面111被要求越大。具体地说，在本发明的所述摄像装置中，设定所述光学镜头12的像面121的尺寸参数为P1，设定所述感光芯片11的像面111的尺寸参数为P2，所述光学镜头12的中心轴线和所述感光芯片11的中心轴线的 偏心距离为H，所述光学镜头12的光心与所述感光芯片11的光心的偏心角度为α，所述光学镜头12有效焦长为EFL，则偏心距离H与偏心角度α、所述光学镜头有效焦长EFL满足函数表达式：H＝EFL*Tanα，其中α的取值范围是：

所述摄像装置还包括一电子设备20，所述摄像模组10被设置于所述电子设备20。在本发明的这个实施例中，所述电子设备20被实施为一移动电子设备，例如所述电子设备20可以是但不限于手机、平板电脑、电纸书、个人数字助理、MP3/4/5等移动电子设备，尽管在本发明的说明书附图之附图3A至附图3F中以所述电子设备20被实施为手机为例对本发明的所述摄像装置进行揭露和阐述，但其并不构成对本发明的内容和范围的限制。所述摄像装置允许使用者通过手持所述电子设备20的方式利用所述摄像模组10采集图像，例如所述摄像装置允许使用者通过手持所述电子设备20的方式利用所述摄像模组10进行自拍，以方便使用。

所述电子设备20进一步包括一设备主体21和一显示屏幕22，所述摄像模组10和所述显示屏幕22均被设置于所述设备主体21的同一侧部，例如所述摄像模组10和所述显示屏幕22均被设置于所述设备主体21的前侧，从而使所述摄像模组10形成所述电子设备20的前置摄像模组，从而使用者在通过手持所述电子设备20藉由所述摄像模组10进行自拍时，在所述摄像模组10未采集到与使用者相关的图像之前，使用者能够通过所述电子设备20的所述显示屏幕22观看到被所述摄像模组10采集的图像的效果，通过这样的方式，使用者通过调整所述电子设备20与使用者的位置(例如距离和角度等)来改变被所述摄像模组10采集的图像的效果至满意状态为止，与此同时，使用者可以操作所述摄像模组10采集到与使用者相关的图像。

值得一提的是，本发明的所述摄像装置允许使用者在观看所述电子设备20的所述显示屏幕22时通过所述摄像模组10采集具有更高品质的图像，例如当所述摄像装置被用于采集使用者的虹膜特征时，使用者仅需要将视线保持在与所述电子设备20的所述显示屏幕22相对应的位置，偏离所述摄像模组10的所述光学镜头12的中心轴线的藉由使用者的虹膜区域反射的光线在通过所述光学镜头12的边缘位置进入所述摄像模组10时能够被所述光学镜头12折射以被所述感光芯片11接收以进行光电转化，通过这样的方式，一方面使用者能够通过所述 电子设备20的所述显示屏幕22即时地观看到被所述摄像模组10采集后的虹膜图像，另一方面避免了使用者采用改变眼球的位置在所述显示屏幕22和所述光学镜头12的中心轴线之间改变视线以矫正所述光学镜头12的中心轴线与虹膜区域的对应关系而最终造成的所述摄像模组10采集的虹膜图像不准确、不清晰和品质低下的问题出现。也就是说，本发明的所述摄像装置允许使用者基于观看所述电子设备20的所述显示屏幕22并通过所述摄像模组10采集虹膜图像，并且能够保证所述摄像模组10采集的虹膜图像具有更高的成像品质。

在本发明的不同的实施方式中，依据附图3A至附图3F所示，所述摄像模组10能够被设置于所述电子设备20的不同位置，从而使得所述摄像模组10的所述感光芯片11对应于所述光学镜头12的边缘位置的不同位置。例如在附图3A中，所述摄像模组10被设置于所述电子设备10的左上方，此时，所述摄像模组10的所述感光芯片11对应于所述光学镜头12的右下方的边缘位置。在附图3B中，所述摄像模组10被设置于所述电子设备20的右上方，此时，所述摄像模组10的所述感光芯片11对应于所述光学镜头12的左下方的边缘位置。在附图3C中，所述摄像模组10被设置于所述光学镜头20的中上方，此时，所述摄像模组10的所述感光芯片11对应于所述光学镜头12的中下方的边缘位置。在附图3D中，所述摄像模组10被设置于所述电子设备10的左下方，此时，所述摄像模组10的所述感光芯片11对应于所述光学镜头12的右上方的边缘位置。在附图3E中，所述摄像模组10被设置于所述光学镜头12的右下方，此时，所述摄像模组10的所述感光芯片11对应于所述光学镜头12的左上方的边缘位置。在附图3F中，所述摄像模组10被设置于所述光学镜头12的中下方，此时，所述摄像模组10的所述感光芯片11被设置于所述光学镜头12的中上方的边缘位置。本领域的技术人员可以理解的是，在说明书附图之附图3A至附图3F中所列举的所述摄像模组10能够被实施的方式仅为举例性的描述，其中所述摄像模组10的所述感光芯片11和所述光学镜头12的对应位置需要根据所述摄像模组10被设置于所述电子设备20的不同位置被设计和调整，例如在另外的实例中，当所述摄像模组10被设置于所述电子设备的左侧边缘的中部时，所述摄像模组10的所述感光芯片11对应于所述光学镜头哦12的右侧中部的边缘位置。

也就是说，在本发明的一些实施方式中，所述感光芯片11的像面111全部映射于所述光学镜头12的像面121的下部区域或者上部区域，而在本发明的另 一些实施例中，所述感光芯片11的像面111全部映射于所述光学镜头12的像面121的两侧区域，其根据所述摄像装置的使用需要被设置。

依据附图1A揭露的本发明的所述摄像装置的一个实施方式，所述摄像装置的所述摄像模组10还包括一支架13，所述感光芯片11和所述光学镜头12分别被设置于所述支架13的两侧部。具体地说，所述支架13包括一第一封装面131和所述第二封装面132，所述感光芯片11被封装于所述支架13的所述第一封装面131，所述光学镜头12被封装于所述支架13的所述第二封装面132，从而所述感光芯片11和所述光学镜头12分别被所述支架13连接以形成所述摄像模组10。值得一提的是，所述支架13的所述第一封装面131的中心轴线和所述第二封装面132的中心轴线没有重合，从而当所述感光芯片11和所述光学镜头12分别封装于所述支架13的所述第一封装面131和所述第二封装面132后，所述感光芯片11和所述光学镜头12是偏心的，即所述感光芯片11的中心轴线和所述光学镜头12的中心轴线没有重合。附图1B揭露了本发明的所述摄像装置的另一个实施方式，在这个实施方式中所述摄像装置的所述摄像模组10没有提供所述支架13，而是将所述感光芯片11和所述光学镜头12分别沿着所述电子设备20的厚度方向重叠地设置于所述电子设备20的所述设备主体21，并使所述感光芯片11的中心轴线和所述光学镜头12的中心轴线没有重合，从而使所述感光芯片11和所述光学镜头12被偏心地设置。

进一步地，依据附图2，本发明的所述摄像装置的所述摄像模组10还包括一透红外滤光元件14，其仅允许红外光线透过，换句话说，所述透红外滤光元件14能够过滤光线中除红外光之外的其他类型的光线，例如可见光和其他的诸如紫外线等不可见光。所述透红外滤光元件14被设置于所述感光芯片11的感光路径，从而藉由使用者的虹膜区域反射的光线在通过所述光学镜头12的边缘位置并进入所述摄像模组10后被所述透红外滤光元件14过滤，从而所述透红外滤光元件14仅允许被虹膜区域反射的光线中的红外光通过以被所述感光芯片11接收，以藉由所述摄像模组10采集到具有高品质的使用者的虹膜图像。

更进一步地，依据附图3A至附图3F，所述摄像装置还包括一补光组件30，所述补光组件30被设置于所述电子设备20的所述设备主体21，以在使用者通过所述摄像模组10采集虹膜图像时，所述补光组件30为使用者的虹膜区域提供红外光线以作为补充光线，通过这样的方式，能够提高所述摄像模组10采集到 的虹膜图像的品质。优选地，所述补光组件30可以被实施为红外LED发光元件，其能够产生红外光线。

本领域的技术人员应当理解，当所述摄像模组10被实施为虹膜摄像模组时，即所述摄像模组10被实施为用于采集使用者的虹膜图像时，所述摄像模组10与使用者的虹膜区域之间的距离藉由所述摄像模组10所匹配的算法的精度以及所述感光芯片11的像素点尺寸等参数确定。在所述摄像模组10被实际的应用过程中，具有30度角度的水平视场角的所述光学镜头12在所述摄像模组10距离使用者的虹膜区域为20～30cm时能够有效地覆盖使用者的双眼区域，以便于利用所述摄像模组10采集使用者的虹膜图像。还可以理解的是，所述补光组件30与所述摄像模组10之间的距离受所述摄像模组10的相关参数的影响，设定所述补光组件30与所述摄像模组10之间的距离参数为D，设定所述摄像模组10与使用者的虹膜区域之间的距离参数为L，设定所述补光组件30与使用者的视线夹角为β，则所述补光组件30与所述摄像模组10的距离D和所述摄像模组10与使用者的虹膜区域距离L以及所述补光组件30与使用者视线夹角β满足函数表达式：D＝L*tanβ。

依据附图5和附图6，是根据本发明的上述优选实施例的所述摄像装置被用于采集使用者的虹膜图像的原理示意图。

在使用者需要通过被设置于所述电子设备20的前侧的所述摄像模组10采集虹膜图像时，使用者只需要使眼球处于对应于所述电子设备20的所述显示屏幕22的位置，此时，使用者的视线停留在所述显示屏幕22，以便于使用者确认被显示于所述显示屏幕22的内容，值得一提的是，被显示于所述显示屏幕22的内容至少包括所述摄像模组10能够采集到的图像，例如使用者的虹膜图像。依据附图6，偏离所述摄像模组10的所述光学镜头12的中心轴线的藉由使用者的虹膜区域反射的光线在通过所述光学镜头12的边缘位置进入所述摄像模组10时被所述光学镜头12折射以在后续被所述感光芯片11接收以进行光电转化，从而所述感光芯片11产生的与使用者的虹膜相关的电信号被发送至所述电子设备20后能够在所述电子设备20的所述显示屏幕22上显示使用者的虹膜图像。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一通过摄像装置采集虹膜图像的方法，其中所述采集虹膜图像的方法包括如下步骤：使使用者的视线保持在一显示屏幕22，偏离一光学镜头12的中心轴线的藉由使用者的虹膜区域反射的光线在 通过所述光学镜头12的边缘位置后被一感光芯片11接收以进行光电转化以获得虹膜图像，从而所述摄像装置允许使用者在观看所述显示屏幕时采集其虹膜图像。

优选地，在上述方法中，将所述光学镜头12和所述感光芯片11偏心地设置，从而偏离所述光学镜头12的中心轴线的藉由使用者的虹膜区域反射的光线在通过所述光学镜头12的边缘位置时、被所述光学镜头12折射以在后续被所述感光芯片11接收，从而所述摄像装置适于采集偏离所述光学镜头12的中心轴线的被拍摄对象的影像，例如采集虹膜图像。

优选地，在上述方法中，使所述感光芯片11的像面111全部映射于所述光学镜头12的像面121的边缘位置。

优选地，在上述方法中，所述光学镜头12的边缘位置的解像力大于或者等于所述光学镜头12的中间位置的解像力。

所述采集虹膜图像的方法还包括步骤：在藉由使用者的虹膜区域反射的光线通过所述光学镜头12的边缘位置后和被所述感光芯片11接收之前，过滤该光线中除红外光线之外的其他类型的光线，例如在本发明的上述实施例中，可以在所述感光芯片11的感光路径上设置所述透红外滤光元件14，以用于过滤该光线中的除了红外光线之前的其他类型的光线，例如可见光和诸如紫外线等不可见光。

所述采集虹膜图像的方法还包括步骤：在采集使用者的虹膜区域的图像的同时为使用者的双眼区域提供红外光线以作为补充光源，以用于提高所述摄像装置采集的虹膜图像的品质。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一摄像装置，其包括一摄像模组10，其中所述摄像模组10进一步包括一感光芯片11和一光学镜头12，所述光学镜头12被偏心地设置于所述感光芯片11的感光路径，藉由被拍摄对象反射的光线在通过所述光学镜头12的边缘位置后被所述感光芯片11接收以进行光电转转化，从而所述摄像模组10适于采集偏离所述光学镜头12的中心轴线的被拍摄对象的影像。

根据本发明的一个较佳的实施方式，所述光学镜头12的像面121大于所述感光芯片11的像面111，并且所述感光芯片11的像面111全部映射于所述光学镜头12的像面121。

根据本发明的一个较佳的实施方式，所述光学镜头12的像面121与所述感 光芯片11的像面111在平行于所述光学镜头12和所述感光芯片11的同一个平面内的投影区域的参数分别为A1和A2，其中A1＞A2并且A2∈A1。

根据本发明的一个较佳的实施方式，所述感光芯片11的像面111全部映射于所述光学镜头12的像面121的下部区域或者上部区域。

根据本发明的一个较佳的实施方式，所述感光芯片11的像面111全部映射于所述光学镜头12的像面121的两侧区域。

根据本发明的一个较佳的实施方式，所述光学镜头12的边缘位置的解像力大于或者等于所述光学镜头12的中间位置的解像力。

根据本发明的一个较佳的实施方式，所述光学镜头12的像面121的尺寸参数为P1，所述感光芯片11的像面111的尺寸参数为P2，所述光学镜头12的中心轴线和所述感光芯片11的中心轴线的偏心距离参数为H，所述光学镜头12的光心和所述感光芯片11的光心的偏心角度参数为α，所述光学镜头12有效焦长为EFL，则偏心距离H与偏心角度α、所述光学镜头有效焦长EFL满足函数表达式：H＝EFL*Tanα，其中α的取值范围是：

根据本发明的一个较佳的实施方式，所述摄像模组进一步包括一透红外滤光元件14，所述透红外滤光元件14被设置于所述感光芯片11的感光路径。

根据本发明的一个较佳的实施方式，所述摄像装置还包括一电子设备20，其中所述电子设备20进一步包括一设备主体21和一显示屏幕22，所述摄像模组10与所述显示屏幕22均被设置于所述设备主体21的前侧，从而使所述摄像模组10形成所述电子设备20的前置摄像模组。

根据本发明的一个较佳的实施方式，所述摄像模组10还包括一支架13，所述支架13具有一第一封装面131和所述第二封装面132，所述第一封装面131的中心轴线和所述第二封装面132的中心轴线不重合，并且所述感光芯片11和所述光学镜头12分别被封装于所述支架13的所述第一封装面131和所述第二封装面132。

根据本发明的一个较佳的实施方式，所述感光芯片11和所述光学镜头12沿着所述电子设备20的厚度方向被设置于所述设备主体21。

根据本发明的一个较佳的实施方式，所述摄像装置还包括一补光组件30，所述补光组件30被设置于所述设备主体21的前侧，从而在所述摄像模组10被用于采集使用者的虹膜区域的图像时所述补光组件30为使用者的双眼区域提供 红外光线以作为补充光源。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。

本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (18)

1.一摄像装置，其特征在于，包括一摄像模组，其中所述摄像模组进一步包括一感光芯片和一光学镜头，所述光学镜头被偏心地设置于所述感光芯片的感光路径，藉由被拍摄对象反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置后被所述感光芯片接收以进行光电转化，从而所述摄像模组适于采集偏离所述光学镜头的中心轴线的被拍摄对象的影像。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中所述光学镜头的像面大于所述感光芯片的像面，并且所述感光芯片的像面全部映射于所述光学镜头的像面。

3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中所述光学镜头的像面与所述感光芯片的像面在平行于所述光学镜头和所述感光芯片的同一个平面内的投影区域的参数分别为A1和A2，其中A1＞A2并且A2∈A1。

4.根据权利要求2所述的摄像装置，其中所述感光芯片的像面全部映射于所述光学镜头的像面的下部区域或者上部区域。

5.根据权利要求2所述的摄像装置，其中所述感光芯片的像面全部映射于所述光学镜头的像面的两侧区域。

6.根据权利要求2所述的摄像装置，其中所述光学镜头的边缘位置的解像力大于或者等于所述光学镜头的中间位置的解像力。

7.根据权利要求2所述的摄像装置，其中所述光学镜头的像面尺寸参数为P1，所述感光芯片的像面尺寸参数为P2，所述光学镜头的中心轴线和所述感光芯片的中心轴线的偏心距离参数为H，所述光学镜头的光心和所述感光芯片的光心的偏心角度参数为α，所述光学镜头有效焦长为EFL，则偏心距离H与偏心角度α、所述光学镜头有效焦长EFL满足函数表达式：H=EFL*Tanα，其中α的取值范围是：。

8.根据权利要求2所述的摄像装置，其中所述摄像模组进一步包括一透红外滤光元件，所述透红外滤光元件被设置于所述感光芯片的感光路径。

9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8中任一所述的摄像装置，还包括一电子设备，其中所述电子设备进一步包括一设备主体和一显示屏幕，所述摄像模组与所述显示屏幕均被设置于所述设备主体的前侧，从而使所述摄像模组形成所述电子设备的前置摄像模组。

10.根据权利要求9所述的摄像装置，其中所述摄像模组还包括一支架，所述支架具有一第一封装面和一第二封装面，所述第一封装面的中心轴线和所述第二封装面的中心轴线不重合，并且所述感光芯片和所述光学镜头分别被封装于所述支架的所述第一封装面和所述第二封装面。

11.根据权利要求9所述的摄像装置，其中所述感光芯片和所述光学镜头沿着所述电子设备的厚度方向被设置于所述设备主体。

12.根据权利要求9所述的摄像装置，还包括一补光组件，所述补光组件被设置于所述设备主体的前侧，从而在所述摄像模组被用于采集使用者的虹膜区域的图像时所述补光组件为使用者的双眼区域提供红外光线以作为补充光源。

13.一通过摄像装置采集虹膜图像的方法，其特征在于，包括如下步骤：使使用者的视线保持在一显示屏幕，偏离一光学镜头的中心轴线的藉由使用者的虹膜区域反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置后被一感光芯片接收以进行光电转化以获得虹膜图像，从而所述摄像装置允许使用者在观看所述显示屏幕时采集其虹膜图像。

14.根据权利要求13所述的采集虹膜图像的方法，其中在上述方法中，将所述光学镜头和所述感光芯片偏心地设置，从而偏离所述光学镜头的中心轴线的藉由使用者的虹膜区域反射的光线在通过所述光学镜头的边缘位置时、被所述光学镜头折射以在后续被所述感光芯片接收。

15.根据权利要求14所述的采集虹膜图像的方法，其中在上述方法中，使所述感光芯片的像面全部映射于所述光学镜头的像面的边缘位置。

16.根据权利要求14所述的采集虹膜图像的方法，其中在上述方法中，所述光学镜头的边缘位置的解像力大于或者等于所述光学镜头的中间位置的解像力。

17.根据权利要求13、14、15或16中任一所述的采集虹膜图像的方法，还包括步骤：在藉由使用者的虹膜区域反射的光线通过所述光学镜头的边缘位置后和被所述感光芯片接收之前，过滤该光线中除红外光线之外的其他类型的光线。

18.根据权利要求17所述的采集虹膜图像的方法，还包括步骤：在采集使用者的虹膜区域的图像的同时为使用者的双眼区域提供红外光线以作为补充光源。