CN106454053A - 一种用于虹膜识别的摄像头模组及其设备 - Google Patents

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杨盛
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Abstract

本发明提供了一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和感光芯片，其特征在于，所述感光芯片上设有镀膜，所述镀膜分设为第一区域和第二区域，所述第一区域为双通道镀膜，能够透过可见光与红外光；所述第二区域为单通道镀膜，仅能够透过特定波长的可见光或红外光。本发明光线穿透两个镀膜时，光线直接由感光芯片接收，避免了光线在两个区域镀膜交界处发生包括但不限于折射现象以致各自区域中的光干扰对方区域的光，保证了摄像头模组色彩还原后的真实度和虹膜识别时图像采集的精准度。

Description

一种用于虹膜识别的摄像头模组及其设备
技术领域
本发明涉及摄像头模组领域，特别涉及一种用于虹膜识别的摄像头模组及其设备。
背景技术
目前，越来越多的带摄像头模组的移动设备通常同时具备两种功能：拍照、虹膜识别。对于拍照功能，人眼只能看见可见光而看不见红外光，而摄像头模组的感光芯片既能感知可见光也能感知红外光。为了使感光芯片还原后生成的图像更接近人眼(仅在感知可见光的情况下)看到的图像，需要将红外光过滤。手机摄像头模组中，通常的做法是在感光芯片上方设置镀膜滤光片，将红外光过滤，以达到接近肉眼所见的真实图像。对于虹膜识别功能，是通过一定波长的红外线或近似红外线的光线对人眼虹膜进行照射，采集虹膜图像，而为了采集清楚的虹膜图像，通常会增强红外照明。拍照功能中需要过滤红外光和虹膜识别功能中需要增强红外光形成一组矛盾。
对此，现有技术，如专利CN201410680098.X中所公开的一种用于虹膜识别的多通道多区域镀膜的摄像头模组。如说明书附图1中所示，该专利公开了在摄像头模组内设置镀膜滤光片，并将镀膜滤光片上的镀膜划分为两个区域，第一区域和第二区域，该两个区域上分别镀有不同性质的镀膜，使镀膜第一区域下的滤光片能够透过可见光和红外光，镀膜第二区域下的滤光片仅能够透过特定波长的红外光。使得滤光片下方的同一传感光芯片能够分别接收到透过上述不同镀膜的不同光线，以便同时实现虹膜识别功能和拍照功能。
但是，上述专利的技术方案存在以下缺陷，如说明书附图2中所示，由于第一区域和第二区域上的镀膜材料性质不同，会在两个区域镀膜的交界处产生光线M的折射现象，导致：(1)红外光通过折射射入原本应该只接收到可见光的感光芯片区域内，该部分感光芯片既接收到可见光又接收到红外光，导致色彩还原后失真；(2)可见光通过折射射入原本应该只接收到红外光的感光芯片区域内，该部分感光芯片既接收到红外光又接收到可见光，导致虹膜识别不精准。
因此，需要提供一种新型的摄像头模组装置，解决上述技术问题，达到更好的拍照效果和虹膜识别精准度。
发明内容
为解决现有技术中的技术问题，本发明提供一种用于虹膜识别的摄像头模组及其设备，相比较于现有技术，能够进一步提高拍照效果和虹膜识别精准度。
本发明一方面提供一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和感光芯片，所述感光芯片上设有镀膜，所述镀膜分设为第一区域和第二区域，所述第一区域为双通道镀膜，能够透过可见光与红外光；所述第二区域为单通道镀膜，仅能够透过特定波长的可见光或红外光。感光芯片上为一个个的感光单元，光进入镀膜之时，立即被感光芯片上的感光单元接收、感知，避免了两个区域内的光发生彼此干扰的情况。
优选的，所述感光芯片上方设有具有透光性的防尘件。起到挡尘的作用。避免灰尘直接落在感光芯片上，导致遮挡住的感光面积大，成像时形成黑点。
优选的，所述防尘件上设有增透膜，能够提高光线的穿透率，降低光线发生反射。
优选的，所述防尘件为白玻璃或蓝玻璃的一种。本发明所述的防尘件还可以是塑料板等具有透光性的部件。
优选的，所述防尘件和所述感光芯片之间设有间隔。由于白玻璃距感光芯片有一定距离，灰尘落在防尘件上，灰尘遮挡住的感光面积小不易形成黑点。
作为本发明的优选，所述镜头组件沿光路进入方向依次包括：镜头；镜头座，用于安装镜头；电路板，处于所述镜头座的下方并固定，用于承载电路及其电子元器件；其中，所述感光芯片处于所述镜头座的内部，能够将光能转化成数字信号，形成数字图像。
镜头区分为可调镜头与不可调镜头，不可调镜头时，镜头座用于直接将镜头固定；可调镜头时，则镜头座内设马达，通过马达调整镜头聚焦。
优选的，所述感光芯片上方设有防尘件。
优选的，所述防尘件和所述感光芯片之间设有间隔。
优选的，通过与所述第二区域对应的第二成像区域采集到的图像像素值估计出环境中红外光的强度，通过色彩还原或校正算法处理与第一区域对应的第一成像区域的图像，实现可见光拍摄效果。双通道镀膜能透过的红外光的波长与单通道膜能够透过的红外光的波长相同，通常为830-870nm。这种方式能够通过获取该单通道膜的红外光的参数特征之后，通过算法等方式将其从双通道膜中获取的(可见光和红外光)光的参数特征中做校正或还原，就能够得出可见光的参数特征，反应出可见光所对应的图像。
优选的，所述色彩校正算法选自静态白平衡、采用基于灰色世界法GW和全反射理论算法PR衍生出的色彩校正算法和Gamma校正。
本发明另一方案一种用于红膜识别的摄像头模组，所述摄像头模组沿光路进入方向依次包括：镜头；镜头座，用于安装镜头；电路板，处于所述镜头座的下方并固定，用于承载电路及其电子元器件；感光芯片，处于所述镜头座的内部，能够将光能转化成数字信号，形成数字图像；电路板，处于所述镜头座的下方并固定，用于承载电路及其电子元器件；所述感光芯片上设有镀膜，所述镀膜分设为第一区域和第二区域，所述第一区域为双通道镀膜，能够透过可见光与红外光；所述第二区域为单通道镀膜，仅能够透过特定波长的可见光或红外光。
当单通道镀膜仅能够透过可见光时，通过单通道膜获取的可见光，则无需经过公式或校正算法即可实现正常的拍照功能；通过双通道膜的红外光也能实现虹膜识别的功能。当单通道镀膜仅能够透过特定波长的红外光时，这种方式，既可以通过公式或校正算法实现正常的拍照功能，又可以基于两个膜都通过红外光来实现虹膜识别的功能。
优选的，所述感光芯片上方设有防尘件。
优选的，所述防尘件和所述感光芯片之间设有间隔。
本发明还提供一种使用前述用于红膜识别的摄像头模组的便携式移动电子设备，所述便携式移动电子设备选自智能手机、平板电脑、智能手表、智能手环、智能眼镜、智能可穿戴设备中的任意一种。
本发明的有益效果是，光线穿透两个镀膜时，光线直接由感光芯片接收，避免了光线在两个区域镀膜交界处发生包括但不限于折射现象以致各自区域中的光干扰对方区域的光，保证了摄像头模组色彩还原后的真实度和虹膜识别时图像采集的精准度。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图；
图2为图1现有技术结构A的局部放大图；
图3为本发明结构示意图；
图4为图3中本发明结构B的局部放大图；
图5为本发明实施例1的布局示意图；
图6为本发明实施例2的布局示意图；
图7为本发明实施例3的布局示意图；
图8为本发明实施例4的布局示意图。
具体实施方式：
为了使本发明的创作特征、技术手段与达成目的易于明白理解，以下结合具体实施例进一步阐述本发明。
本发明可以包含如下实施例：
实施例1：一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和感光芯片，所述感光芯片上设有镀膜，所述镀膜分设为第一区域和第二区域，所述第一区域为双通道镀膜，能够透过可见光与红外光；所述第二区域为单通道镀膜，仅能够透过特定波长的可见光或红外光。
实施例2：一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和感光芯片，所述感光芯片上设有镀膜，所述镀膜分设为第一区域和第二区域，所述第一区域为双通道镀膜，能够透过可见光与红外光；所述第二区域为单通道镀膜，仅能够透过特定波长的可见光或红外光，所述感光芯片上方设有具有透光性的防尘件。
实施例3：一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和感光芯片，所述感光芯片上设有镀膜，所述镀膜分设为第一区域和第二区域，所述第一区域为双通道镀膜，能够透过可见光与红外光；所述第二区域为单通道镀膜，仅能够透过特定波长的可见光或红外光，所述感光芯片上方设有具有透光性的防尘件，所述防尘件和所述感光芯片之间设有间隔。
更多实施例为，前述述的防尘件为白玻璃或蓝玻璃的一种。可选的，前述的镜头组件沿光路进入方向依次具体包括：镜头；镜头座，用于安装镜头；电路板，处于所述镜头座的下方并固定，用于承载电路及其电子元器件；其中，所述感光芯片处于所述镜头座的内部，能够将光能转化成数字信号，形成数字图像。
本发明附图仅举例说明部分实施例，参看现有技术图1-2，以及本发明实施例如图3、图4所示。实施例1，一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和感光芯片2，所述镜头组件沿光路进入方向依次包括：镜头11；镜头座13，用于安装镜头，镜头内包含镜片组和镜片座(图中未示出)，镜片组包括至少一片镜片，用于汇聚光以采集虹膜或普通图像；镜片座用于固定所述镜片组；电路板14，处于所述镜头11的下方并固定，用于承载电路及其电子元器件，电路板14之下设有控制芯片15。其中，所述感光芯片2处于所述镜头座13的内部，能够将光能转化成数字信号，形成数字图像。所述感光芯片2上设有镀膜，所述镀膜分设为第一区域和第二区域，所述第一区域为双通道镀膜21，能够透过可见光与红外光；所述第二区域为单通道镀膜22，仅能够透过特定波长的可见光。这种情况下，借助于第二区域仅可通过可见光的情况下，其可以直接实现拍照的功能。对于虹膜识别功能，由于虹膜识别需要利用到红外线，而第一区域能够通过红外线，因而能够实现虹膜识别的功能。
作为第二区域能通过的特定波长的光的另一实施例，实施例2，一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和感光芯片2，所述镜头组件沿光路进入方向依次包括：镜头11；镜头座13，用于安装镜头，镜头内包含镜片组和镜片座(图中未示出)，镜片组包括至少一片镜片，用于汇聚光以采集虹膜或普通图像；镜片座用于固定所述镜片组；电路板14，处于所述镜头座13的下方并固定，用于承载电路及其电子元器件。其中，所述感光芯片2处于所述镜头座13的内部，能够将光能转化成数字信号，形成数字图像。所述感光芯片2上设有镀膜，所述镀膜分设为第一区域和第二区域，所述第一区域为双通道镀膜21，能够透过可见光与红外光；所述第二区域为单通道镀膜22，仅能够透过特定波长的红外光。这种情况下，借助于第二区域仅可通过红外线光的情况下，其既可以很好的实现拍照功能和虹膜识别的功能。对于拍照功能，为了尽量使得所拍照片的效果接近人眼所看到的画面效果，本发明通过与所述第二区域对应的第二成像区域采集到的图像像素值估计出环境中红外光的强度，通过色彩还原或校正算法处理与第一区域对应的第一成像区域的图像，实现可见光拍摄效果。所述色彩校正算法选自静态白平衡、采用基于灰色世界法GW和全反射理论算法PR衍生出的色彩校正算法和Gamma校正。对于虹膜识别功能，由于虹膜识别需要利用到红外线，而第一区域和第二区域均能够通过红外线，整个两个膜的红外线都有利于虹膜识别时成像，也提高了虹膜识别的精度。
由于感光芯片2上为一个个的感光单元，光进入镀膜之时，立即被感光芯片2上的感光单元接收、感知，避免了两个区域内的光发生彼此干扰的情况。
作为前述实施例的优选方案，可以在所述感光芯片2上方进一步设有具有透光性的防尘件3。起到挡尘的作用。避免灰尘直接落在感光芯片2上，导致遮挡住的感光面积大，成像时形成黑点。
进一步的，所述实施例在防尘件3上设有增透膜，能够提高光线的穿透率，降低光线发生反射。所述防尘件3为白玻璃或蓝玻璃的一种。本发明所述的防尘件还可以是塑料板等具有透光性的部件。所述防尘件3和所述感光芯片2之间设有间隔。如图4所示，由于白玻璃距感光芯片有一定距离，灰尘落在防尘件上，灰尘遮挡住的感光面积小不易形成黑点。
本发明还提供一种使用前述用于虹膜识别的摄像头模组，将该摄像头模组作为摄像头部件的便携式移动电子设备，所述便携式移动电子设备选自智能手机、平板电脑、智能手表、智能手环、智能眼镜、智能可穿戴设备中的任意一种。
参见图5-8，为本发明关于两个镀膜在滤光片上的具体分布实施例，示意两个镀膜不同的布局方式。其中，图5中，双通道膜和单通道膜的布局为左右布局，处于同一平面，中间被不透光层间隔开，两个膜的面积视具体需要设置。
图6中，双通道膜和单通道膜的布局为整个矩形滤光片的矩形一角以及矩形滤光片的剩余部分，中间被不透光层间隔开，两个膜的面积视具体需要进行调整。
图7中，双通道膜和单通道膜的布局为整个矩形滤光片的三角形一角以及矩形滤光片的剩余部分，中间被不透光层间隔开，两个膜的面积视具体需要进行调整。
图8中，双通道膜和单通道膜的布局为整个矩形滤光片的外框以及在在滤光片的中间设置矩形区域，外框区域与中间的矩形区域之间被不透光层间隔开，两个膜的面积视具体需要进行调整。
本发明对两个镀膜的布局方式不做限制，任何形状的布局均可以实施，上述实施例的意在举例说明，不在于限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种用于虹膜识别的摄像头模组，包括镜头组件和感光芯片，其特征在于，所述感光芯片上设有镀膜，所述镀膜分设为第一区域和第二区域，所述第一区域为双通道镀膜，能够透过可见光与红外光；所述第二区域为单通道镀膜，仅能够透过特定波长的可见光或红外光。
2.根据权利要求1所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述感光芯片上方设有具有透光性的防尘件。
3.根据权利要求2所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述防尘件为白玻璃或蓝玻璃的一种。
4.根据权利要求2所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述防尘件和所述感光芯片之间设有间隔。
5.根据权利要求1所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述镜头组件沿光路进入方向依次包括：
镜头；
镜头座，用于安装镜头；
电路板，处于所述镜头座的下方并固定，用于承载电路及其电子元器件；
其中，所述感光芯片处于所述镜头座的内部，能够将光能转化成数字信号，形成数字图像。
6.根据权利要求5所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述感光芯片上方设有防尘件。
7.根据权利要求6所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，所述防尘件和所述感光芯片之间设有间隔。
8.根据权利要求1所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，通过与所述第二区域对应的第二成像区域采集到的图像像素值估计出环境中红外光的强度，通过色彩还原或校正算法处理与第一区域对应的第一成像区域的图像，实现可见光拍摄效果。
9.根据权利要求8所述的一种用于虹膜识别的摄像头模组，其特征在于，其中，所述色彩校正算法选自静态白平衡、采用基于灰色世界法GW和全反射理论算法PR衍生出的色彩校正算法和Gamma校正。
10.一种包含如权利要求1所述的一种用于红膜识别的摄像头模组的便携式移动电子设备，其特征在于，所述便携式移动电子设备选自智能手机、平板电脑、智能手表、智能手环、智能眼镜、智能可穿戴设备中的任意一种。
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