CN107179592A - 镜头模组、相机模组及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的镜头模组包括镜座、镜筒及分光元件。所述镜筒安装在所述镜座上，所述镜筒开设有通光孔。所述分光元件设置在所述镜座内，光线从所述通光孔进入后作为入射光到达所述分光元件，所述入射光的一部分从所述分光元件透射，另一部分被所述分光元件反射。镜头模组通过在镜座内设置分光元件以使从通光孔进入的入射光传输到分光元件后会分成透射光及反射光，由于透射光与反射光的传输方向不同，从而实现对入射光进行分光，并能让透射光与反射光分别用于获取彩色图像与虹膜图像，实现了彩色摄像头与虹膜摄像头的复用，避免要专门设置虹膜摄像头，节省了电子装置的成本与空间。本发明还公开了一种相机模组及电子装置。

Description

镜头模组、相机模组及电子装置

技术领域

本发明涉及成像技术领域，具体涉及一种镜头模组、相机模组及电子装置。

背景技术

一般地，虹膜识别需要采用专门的虹膜摄像头来获取虹膜图像，因此，导致现有的电子装置除了要设置专门用于拍摄彩色图像的可见光摄像头外，还需要专门设置虹膜摄像头，不仅增加了电子装置的成本，还占用了电子装置的空间。

发明内容

本发明的实施方式提供了一种镜头模组、相机模组及电子装置。

本发明实施方式的镜头模组包括：

镜座；

镜筒，所述镜筒安装在所述镜座上，所述镜筒开设有通光孔；和

分光元件，所述分光元件设置在所述镜座内，光线从所述通光孔进入后作为入射光到达所述分光元件，所述入射光的一部分从所述分光元件透射，另一部分被所述分光元件反射。

在某些实施方式中，所述分光元件为半反半透镜片。

在某些实施方式中，所述分光元件包括入射面和设置在所述入射面上的半反半透膜层，所述入射光直接到达所述半反半透膜层。

在某些实施方式中，所述分光元件包括两个子分光元件，所述分光元件还包括半反半透膜层，所述半反半透膜层被所述两个子分光元件夹持，所述入射光穿过一个所述子分光器件后到达所述半反半透膜层。

在某些实施方式中，所述入射光的一部分从所述分光元件透射后作为透射光，另一部分被所述分光元件反射作为反射光，所述透射光与所述反射光之间的夹角呈90度。

本发明实施方式的相机模组包括第一基板、第二基板、第一图像传感器、第二图像传感器及上述任意一项实施方式所述的镜头模组，所述第一图像传感器设置在所述第一基板上，所述第二图像传感器设置在所述第二基板上，所述镜头模组安装在所述第一基板上，所述第一图像传感器、所述第二图像传感器、及所述第二基板收容在所述镜头模组内，所述第一图像传感器与所述通光孔相对以接收从所述分光元件透射的透射光，所述第二图像传感器接收从所述分光元件反射的反射光。

在某些实施方式中，所述第一图像传感器用于获取彩色图像信息，所述第二图像传感器用于获取虹膜图像信息。

在某些实施方式中，所述镜头模组还包括彩色滤光片及红外滤光片，所述彩色滤光片安装在所述镜座上并覆盖所述第一图像传感器，所述红外滤光片安装在所述镜座上并覆盖所述第二图像传感器。

在某些实施方式中，所述相机模组还包括与所述第一图像传感器及所述第二图像传感器连接的图像处理器，所述图像处理器用于处理所述虹膜图像信号以得到虹膜图像，及用于处理所述彩色图像信号以得到彩色图像。

本发明实施方式的电子装置包括：

本体；和

上述任意一项实施方式所述的相机模组，所述相机模组安装在所述本体上。

本发明实施方式的电子装置、相机模组及镜头模组通过在镜座内设置分光元件以使从通光孔进入的入射光传输到分光元件后会分成透射光及反射光，由于透射光与反射光的传输方向不同，从而实现对入射光进行分光，并能让透射光与反射光分别用于获取彩色图像与虹膜图像，实现了彩色摄像头与虹膜摄像头的复用，避免要专门设置虹膜摄像头，节省了电子装置的成本与空间。

本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施方式的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1-2是本发明某些实施方式的镜头模组的剖视图；

图3是本发明某些实施方式的电子装置的平面示意图；和

图4-9是本发明某些实施方式的相机模组的剖视图。

主要元件符号说明：

镜头模组100、镜座10、镜筒20、通光孔22、分光元件30、入射面32、出射面33、半反半透膜层34、透明体36、子分光元件38、彩色滤光片40、红外滤光片50相机模组200、第一基板201、第二基板202、第一图像传感器203、第二图像传感器204、图像处理器205、电子装置300、本体302。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1及图2，本发明实施方式的镜头模组100包括镜座10、镜筒20及分光元件30。镜筒20安装在镜座10上，镜筒20开设有通光孔22。分光元件30设置在镜座10内，光线从通光孔22进入后作为入射光L1到达分光元件30，入射光L1的一部分从分光元件30透射并作为镜头模组100的透射光L2，另一部分被分光元件30反射并作为镜头模组100的反射光L3。

具体地，分光元件30为半反半透镜片。透射光L2的传输方向与入射光L1的传输方式一致，反射光L3的传输方向与入射光L1的传输方向不在一条直线上，也就是说，反射光L3的传输方向与入射光L1的传输方向之间的夹角可以为：大于0度并小于180度。

本发明实施方式的镜头模组100通过在镜座10内设置分光元件30以使从通光孔22进入的入射光L1传输到分光元件30后会分成透射光L2及反射光L3，由于透射光L2与反射光L3的传输方向不同，从而实现对入射光L1进行分光，并能让透射光L2与反射光L3分别用于获取彩色图像与虹膜图像，实现了彩色摄像头与虹膜摄像头的复用，避免要专门设置虹膜摄像头，节省了电子装置的成本与空间。

请参阅图3，本发明实施方式的电子装置300包括本体302和相机模组200，相机模组200安装在本体302上。电子装置300包括手机、平板电脑、智能手表等中的任意一种。本发明实施方式以电子装置300是手机为例进行举例说明。

请参阅图4，本发明实施方式的相机模组200包括第一基板201、第二基板202、第一图像传感器203、第二图像传感器204及镜头模组100。

第一基板201与第二基板202均可以为电路板。

第一图像传感器203设置在第一基板201上，第二图像传感器204设置在第二基板202上，镜头模组100安装在第一基板201上，第一图像传感器203、第二图像传感器204、及第二基板202均收容在镜头模组100内。

第一图像传感器203能够用于获取彩色图像信息，具体地，第一图像传感器203可以为彩色图像传感器。第二图像传感器204能够用于获取虹膜图像信息，具体地，第二图像传感器204可以为虹膜识别传感器。

请参阅图4及图5，本发明实施方式的镜头模组100包括镜座10、镜筒20及分光元件30。

镜座10安装在第一基板201上，镜座10上设置有支架组件12，支架组件12自镜座10的内壁14向镜座10内部延伸形成，支架组件12包括多个支架杆122，支架杆12的数量可以为两个、三个、四个或任意多个，多个支架杆122之间形成有通孔124。镜座10可以呈截面为圆环、“回字形”的柱状结构。

镜筒20安装在镜座10上，镜筒20开设有通光孔22。镜筒20可以呈截面为圆环、“回字形”的柱状结构。

第一图像传感器203、第二图像传感器204、及第二基板202收容在镜座10内。第一图像传感器203与通光孔22相对并设置在沿第一方向D1传输的透射光L2的光路上，第二图像传感器80设置在第二方向D2传输的反射光L3的光路上。第一方向D1与第二方向D2之间的夹角呈90度。在其他实施方式中，该夹角并不局限于呈90度，还可以是0～180度之间的任意角度。

分光元件30设置在镜座10内，具体地，分光元件30安装在支架组件12的多个支架杆122上。分光元件30可以为呈平板状的半反半透镜片。分光元件30包括入射面32，入射面32的垂线V与从通光孔22进入的入射光L1的光轴O之间的夹角为45度。从通光孔22进入的入射光L1的一部分从分光元件30透射后作为透射光L2，另一部分被分光元件30反射作为反射光L3，透射光L2与反射光L3之间的夹角呈90度。

从通光孔22进入的入射光经过分光元件30后，一部分入射光从分光元件30透射后作为透射光L2，透射光L2沿第一方向D1传输并穿过通孔124然后入射到第一图像传感器203上，第一图像传感器203能够根据透射光L2获取彩色图像信息；一部分入射光被分光元件30反射后作为反射光L3，反射光L3沿着第二方向D2传输并入射到第二图像传感器204上，第二图像传感器204能够根据反射光L3获取虹膜图像信息。

本发明实施方式的电子装置300、相机模组200及镜头模组100通过在镜座10内设置分光元件30以使从通光孔22进入的入射光L1传输到分光元件30后会分成透射光L2及反射光L3，由于透射光L2与反射光L3的传输方向不同，从而实现对入射光L1进行分光，并能让透射光L2与反射光L3分别用于获取彩色图像与虹膜图像，实现了彩色摄像头与虹膜摄像头的复用，避免要专门设置虹膜摄像头，节省了电子装置的成本与空间。

请参阅图6，在某些实施方式中，上述实施方式的分光元件30包括入射面32和设置在入射面32上的半反半透膜层34，从通光孔22进入的入射光L1直接到达半反半透膜层34。具体地，分光元件30还包括透明体36，透明体36可以呈透明的平板状，入射面32形成在透明体36上，入射面32可以为平面，入射面32与入射光L1的夹角可以是45度。半反半透膜层34可以是涂镀在入射面32上的一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜以改变透明体36对入射光L1的透射和反射作用。通过设置不同成份或不同颜色的半反半透膜层34，可以改变透射光L2的光强与反射光L3的光强的比值。在某个实施例中，透射光L2的光强与反射光L3的光强的比值为1：1。进一步地，透明体36还包括与入射面32相背的出射面33，透射光L2穿过出射面33后穿出透明体36，在出射面33上可以设置防反射膜，以避免光线穿过出射面33时发生反射而削弱透射光L2的强度。

请参阅图7及图8，在某些实施方式中，上述实施方式的分光元件30包括两个子分光元件38，分光元件30还包括半反半透膜层34，半反半透膜层34被两个子分光元件38夹持，入射光L1穿过一个子分光器件38后到达半反半透膜层34。具体地，两个子分光元件38的形状可以是完全相同的，子分光元件38可以是直角棱镜，更具体地，子分光元件38可以是锐角为45度的直角棱镜，两个子分光元件38的斜面相对安装，且两个斜面夹持半反半透膜层34，半反半透膜层34可以是涂镀在入射面32上的一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜。如此，半反半透膜层34与外界空气隔离，不易被损坏或被腐蚀，进而提高分光元件30工作时的准确性。

请参阅图9，在某些实施方式中，上述实施方式的镜头模组100还包括彩色滤光片40及红外滤光片50，彩色滤光片40安装在镜座10内并覆盖第一图像传感器203，红外滤光片50安装在镜座10内并覆盖第二图像传感器204。具体地，彩色滤光片40设置在分光元件30与第一图像传感器203之间，红外滤光片50设置在分光元件30与第二图像传感器204之间。具体地，彩色滤光片40为可见光通过滤光片，也就是说，从通光孔22进入的光线传输到彩色滤光片40上时，只有可见光能够穿过彩色滤光片40。红外滤光片50为红外通过滤光片，也就是说，从通光孔22进入的光线传输到红外滤光片50上时，只有红外光线能够穿过红外滤光片50。

在分光元件30与第一图像传感器203之间设置彩色滤光片40能够过滤从通光孔22进入的光线，使只有可见光能够通过彩色滤光片40并传输至第一图像传感器203，减小了其他光线对第一图像传感器203获取彩色图像信息的影响，从而第一图像传感器203能够获得清晰度更高的彩色图像信息；在分光元件30与第二图像传感器204之间设置红外滤光片50能够过滤从通光孔22进入的光线，使只有红外光能够通过红外滤光片50并传输至第二图像传感器204，减小了其他光线对第二图像传感器204获取虹膜图像信息的影响，从而第二图像传感器204能够获得清晰度更高的虹膜图像信息。

请参阅图9，在某些实施方式中，上述实施方式的相机模组200还包括与第一图像传感器203及第二图像传感器204连接的图像处理器205，图像处理器205用于处理虹膜图像信号以得到虹膜图像，图像处理器205还用于处理彩色图像信号以得到彩色图像。具体地，图像传感器205可以通过第一基板201与第一图像传感器203电性连接，图像传感器205可以通过第二基板202与第二图像传感器204电性连接。图像处理器205可以设置在镜头模组100内，也可以设置在镜头模组100外。通过图像处理器205的处理，相机模组200既能够获得虹膜图像又能够获取彩色图像。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种镜头模组，其特征在于，包括：

镜座；

镜筒，所述镜筒安装在所述镜座上，所述镜筒开设有通光孔；和

分光元件，所述分光元件设置在所述镜座内，光线从所述通光孔进入后作为入射光到达所述分光元件，所述入射光的一部分从所述分光元件透射，另一部分被所述分光元件反射。

2.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述分光元件为半反半透镜片。

3.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述分光元件包括入射面和设置在所述入射面上的半反半透膜层，所述入射光直接到达所述半反半透膜层。

4.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述分光元件包括两个子分光元件，所述分光元件还包括半反半透膜层，所述半反半透膜层被所述两个子分光元件夹持，所述入射光穿过一个所述子分光器件后到达所述半反半透膜层。

5.根据权利要求1所述的镜头模组，其特征在于，所述入射光的一部分从所述分光元件透射后作为透射光，另一部分被所述分光元件反射作为反射光，所述透射光与所述反射光之间的夹角呈90度。

6.一种相机模组，其特征在于，所述相机模组包括第一基板、第二基板、第一图像传感器、第二图像传感器及权利要求1-5任意一项所述的镜头模组，所述第一图像传感器设置在所述第一基板上，所述第二图像传感器设置在所述第二基板上，所述镜头模组安装在所述第一基板上，所述第一图像传感器、所述第二图像传感器、及所述第二基板收容在所述镜头模组内，所述第一图像传感器与所述通光孔相对以接收从所述分光元件透射的透射光，所述第二图像传感器接收从所述分光元件反射的反射光。

7.根据权利要求6所述的相机模组，其特征在于，所述第一图像传感器用于获取彩色图像信息，所述第二图像传感器用于获取虹膜图像信息。

8.根据权利要求7所述的相机模组，其特征在于，所述镜头模组还包括彩色滤光片及红外滤光片，所述彩色滤光片安装在所述镜座上并覆盖所述第一图像传感器，所述红外滤光片安装在所述镜座上并覆盖所述第二图像传感器。

9.根据权利要求6所述的相机模组，其特征在于，所述相机模组还包括与所述第一图像传感器及所述第二图像传感器连接的图像处理器，所述图像处理器用于处理所述虹膜图像信号以得到虹膜图像，及用于处理所述彩色图像信号以得到彩色图像。

10.一种电子装置，其特征在于，包括：

本体；和

权利要求6-9任意一项所述的相机模组，所述相机模组安装在所述本体上。