CN107483791A - 一种多摄像头模组 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多摄像头模组，包括多个镜头、IR切换器、透镜组与一个图像传感器；多个镜头至少为一个长焦镜头和一个广角镜头；IR切换器的个数至少为一个，设置于镜头与图像传感器之间，用于控制通过镜头的光线是否出射；透镜组用于将从IR切换器出射的光线投射至图像传感器上。多个镜头共用一个图像传感器，利用IR切换器控制投射到图像传感器的光线，并将镜头出射的光线经透镜组投射至图像传感器上。通过设置长焦镜头和广角镜头，解决了现有摄像模组功能单一的问题；实现了多个镜头共用一个图像传感器，降低了整个摄像模组的制造成本及用户的使用成本，有利于摄像模组朝着小型化、高度集成化方向发展，具有好的社会经济效益。

Description

一种多摄像头模组

技术领域

本发明实施例涉及摄影设备技术领域，特别是涉及一种多摄像头模组。

背景技术

随着用户对成像图片的质量要求越来越高，迫使摄像、摄影设备技术不断发展，以获得高质量、高清晰度的图片。

镜头的光学素质以及传感器的尺寸决定相机成像的质量，而随着摄像设备(例如移动终端)的轻、薄要求，传感器尺寸和镜头的光学素质受到限制。且单个摄像头的像素在往高处发展时面临瓶颈，不可能依靠提高像素来获取高质量图片，例如，对于手机摄像头而言，2000万像素已达到极限。此外，用户并不需要手机实现这么高的像素，反而需要更快的对焦速度、变动光圈柔焦、夜拍降噪、提高画素、提高动态范围、3D建模、光学变焦等功能。而靠单摄像头，即使辅助一些算法也无法完全实现。因此，多摄像头应运而生。

在多摄像头领域中，双摄像头的发展最为迅速，当两个摄像头之间离得足够远，得到的两张图片之间相差足够大，可以用算法来取得景深信息，然后利用景深(距离)信息来做背景虚化，物体分割，3D扫描，辅助对焦，动作识别等应用；如果两个摄像头之间离得足够近，两个摄像头取景范围相差很小，则可以利用两个摄像头不同的曝光和色彩信息做HDR，低光拍照等应用使最终成像质量更好。

但是，现有的双摄像头模组中，往往一个摄像头配置一个图像传感器，即摄像头与图像传感器为一对一配置，由于图像传感器的成本较高，这种结构的摄像头模组不仅成本高、功能单一，还导致整个摄像头模组体积较大，不利于小型化与高度集成化。

故，如何在保证图像质量的基础上，降低多摄像头模组的成本是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种多摄像头模组，以降低多摄像头模组的成本。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例提供了一种多摄像头模组，包括：

镜头组、IR切换器、透镜组与一个图像传感器；

所述镜头组至少包括一个长焦镜头和一个广角镜头；

所述IR切换器的个数至少为一个，设置于镜头与所述图像传感器之间，用于控制通过镜头的光线是否出射；

所述透镜组用于将从IR切换器出射的光线投射至所述图像传感器上。

可选的，所述镜头组包括2个镜头。

可选的，所述透镜组包括至少两个反射镜。

可选的，还包括：

滤光片，设置镜筒的凹槽内，所述凹槽的形状与所述滤光片相匹配。

可选的，所述镜头的镜片上设置截止膜，用于选择性的透过入射至所述双摄像头模组的光线。

可选的，还包括防抖模块，所述防抖模块包括导杆、磁体与防抖线圈。

可选的，所述防抖模块还包括：

陀螺仪，用于通过检测多摄像头的镜筒移动量。

可选的，所述图像传感器的中心轴与所述广角镜头的光轴平行，且轴间距在预设的范围内。

本发明实施例提供了一种多摄像头模组，包括多个镜头、IR切换器、透镜组与一个图像传感器；多个镜头至少为一个长焦镜头和一个广角镜头；IR切换器的个数至少为一个，设置于镜头与图像传感器之间，用于控制通过镜头的光线是否出射；透镜组用于将从IR切换器出射的光线投射至图像传感器上。

本申请提供的技术方案的优点在于，多个镜头共用一个图像传感器，利用IR切换器控制投射到图像传感器的光线，并将镜头出射的光线经透镜组投射至图像传感器上。通过设置至少一个长焦镜头和一个广角镜头，实现了摄像模组的光学变焦功能，解决了现有摄像模组功能单一的问题；用户可根据拍照需求，通过切换IR切换器的滤光片，使所需镜头的出射的光线可入射至图像传感器，实现了多个镜头共用一个图像传感器，降低了整个摄像模组的制造成本及用户的使用成本，有利于摄像模组朝着小型化、高度集成化方向发展，具有好的社会经济效益。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，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为本发明实施例提供的多摄像头模组的一种具体实施方式下的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的多摄像头模组的另一种具体实施方式下的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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做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。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。

首先参见图1，图1为本发明实施例提供的多摄像头模组在一种具体实施方式下的结构图，具体可包括：

镜头组101、IR切换器102、透镜组103与一个图像传感器104。

镜头组101至少包括两个镜头，当然，也可为4个镜头，或其他个数的镜头，这均不影响本申请的实现。

镜头组101包括的多个镜头中，至少为一个长焦镜头，一个为广角镜头，以实现光学变焦功能。

IR切换器102包括两片滤光片和动力模块(即驱动模块)，滤光片为一片红外截止或吸收滤光片(红外滤光片)和一片全透光谱滤光片(普通滤光片)，驱动模块可以是电磁、电机或其他动力源。

IR切换器102个数至少为一个，例如，当为双摄像头模组时，需要一个IR切换器，而对于四个摄像头模组需要2个IR切换器。IR切换器102设置于镜头与图像传感器之间，用于控制通过镜头的光线是否出射，与镜头组装在摄像设备上，在安装时，IR切换器的中心轴可与多摄像头模组的光轴重合。当用户根据拍照需求需要哪个镜头时，将该镜头对应的IR切换器的滤光片进行切换，让经过该镜头的光线经过或不经过透镜组投射至图像传感器104上；将IR切换器切换为截止可见光的滤光片时，则可不需要的镜头光线被截止，无法入射至图像传感器上。

举例来说，当需要广角镜头的光时，启用可见光可透过的IR片，这样广角镜头的光线透射到sensor上，长焦镜头的光线通过IR片透射除去；当需要长焦镜头的光时，启用截止可见光的IR片，这样广角镜头的光被截止在IR片上，长焦镜头的光线被反射到sensor上。

IR切换器的个数可根据具体实际的需求所定，本申请对此不做任何限定。

当镜头外的红外感应点侦测到光线的强弱变化后，内置的IR切换器自动切换滤镜能够根据外部光线的强弱随之自动切换，使图像达到最佳效果，也就是说，通过修正白天偏色问题，或提升夜晚亮度，在白天或黑夜下，双滤光片能够自动切换滤镜，因此不论是在白天还是黑夜下，都能得到最佳成像效果。当然，在检测不到外部光线变化时，实际需要进行切换时，可通过处理器指令进行控制。

IR切换器102的原理为自然界存在着各种波长的光线，人眼识别光线的波长范围在320nm-760nm之间，超过320nm-760nm的光线人眼就无法见到，比如红外光、紫外线等，摄像机的成像元器件CCD或CMOS可以看到绝大部分波长的光线，由于各种光线的参与，摄像机所还原出的颜色与肉眼所见在色彩上存在偏差，为尽力解决色偏问题，如绿色植物变得灰白，红色衣服变淡等等(有阳光室外环境尤其明显)。IR切换器在白天的光线充分时，红外截止滤光片工作，CCD还原出真实彩色，当夜间光线不足时，红外截止/吸收滤光片自动移开，全透光谱滤光片开始工作，使CCD充分利用到所有光线，从而大大提高了低照性能。

透镜组103用于将从IR切换器出射的光线投射至图像传感器上，透镜组103可包括多个透镜，例如反射镜，当前，也可为其他透镜或透镜的组合，本申请对此不做任何限定。

透镜组103包含的透镜个数为可在使镜头经IR切换器出射的光线，全部投射至图像传感器上的最少数目，当透镜组为反射镜时，反射镜的个数至少为两个。举例来说，对于双摄像头模组，当图像传感器位于广角镜头下方时，需要将长焦镜头的光投射至图像传感器，需要两个反射镜即可，这是透镜组包含2个反射镜即可。

图像传感器104可为CCD传感器，也可为CMOS传感器，图像传感器的形状可为任何形状，这均不影响本申请的实现。

需要说明是，本申请对镜头、反射镜与图像传感器的位置关系不限定，只要可满足将镜头出射的光线入射至图像传感器即可。

但是，在一种具体的情况下，为了后续调光线的简单便捷，以及透镜组的布局简单，可将图像传感器的中心轴与广角镜头的光轴平行，且轴间距在预设的范围内。也就是说，可以将图像传感器置于广角镜头的下方，或者置于长焦镜头的下方，这样，一个镜头就不需要借助透镜组直接将光线经过IR切换器入射至图像传感器上，由于镜头彼此间的光轴平行，轴间距在预设范围内进行调节，控制广角镜头的光轴与图像传感器的光轴之间的距离可确保图像传感器位于哪个镜头的下方。

为了本领域技术人员更清楚的明白本申请的技术方案，请参阅图2，图2为具体的一个实例，具体可包括：

双摄像头模组包括一个长焦镜头22、一个广角镜头21、一个IR切换器23、两个反射镜24、一个图像传感器25。其中，IR切换器23可位于长焦镜头之下，也可安装在广角镜头下方。图像传感器25位于广角镜头21下方，当用户需要广角镜头时，将广角镜头对应的IR切换器的滤光片切换到普通的滤光片(即可使可见光透过)，通过广角镜头的光线经IR切换器入射至图像传感器上；当用户需要长焦镜头时，将广角镜头对应的IR切换器切换到截止可见光的IR片，将透过广角镜头的光截止，通过长焦镜头的光线经两个反射镜反射至图像传感器上。

在本发明实施例提供的技术方案中，多个镜头共用一个图像传感器，利用IR切换器控制投射到图像传感器的光线，并将镜头出射的光线经透镜组投射至图像传感器上。通过设置至少一个长焦镜头和一个广角镜头，实现了摄像模组的光学变焦功能，解决了现有摄像模组功能单一的问题；用户可根据拍照需求，打开所需镜头的IR切换器，使其出射的光线入射至图像传感器，关闭不需要镜头的IR切换器，实现了多个镜头共用一个图像传感器，降低了整个摄像模组的制造成本及用户的使用成本，有利于摄像模组朝着小型化、高度集成化方向发展，具有好的社会经济效益。

基于上述实施例，考虑到在光学不足的时候进行拍摄时，往往会造成曝光不足，导致拍摄画面质量不高。故，可在镜筒内侧壁周向设置凹槽，凹槽用于承载滤光片，凹槽的形状与滤光片相匹配。可以给每个镜片安装一片滤光片，也可给一个镜筒安置一个，并设置在第一个镜片或最后一个镜片或任意一个镜片上，这均不影响本申请的实现。

滤光片可为红外滤光片，当然，也可采用其他的滤光片。采用红外滤光片，可修正白天偏色的问题，还可用于夜间拍照或摄像，提升夜晚亮度，减少雪花噪点，使画面更加柔和。

对于多摄像头模组而言，不需要给每一个镜头前都设置一个红外滤光片，可在其中一个或几个镜头前设置即可。因此，在镜头支架设计时，可根据用户需求以及具体实际情况，在其中几个或1个筒体内部设置承载滤光片的凹槽即可，具体在哪儿设置凹槽，本申请对此不做任何限定。

由于滤光片需要占用一定的体积，且需要设置凹槽，为了多摄像头模组朝着小型化发展，可在所述多摄像头模组的镜头的镜片上设置截止膜，用于选择性的透过入射至双摄像头模组的光线。不需要给每一个镜片都设置截止膜，可在其中一个或几个镜头前设置即可。

可选的，为了进一步保证多摄像头模组拍照的清晰度，基于上述实施例，还可包括防抖模块，所述防抖模块可包括导杆、磁体与防抖线圈。

其中，导杆的两端可设置有回位装置，例如弹簧，回位装置一端可设置在多摄像头模组的底座上，另一端设置在双摄像头的外壳上。磁体包括上磁体与下磁体，防抖线圈可设置与下磁体下方，且可于下磁体间隔相对。

防抖模块可通过电磁效应驱动防抖镜片运动(上下左右运动)补偿镜头抖动的(通过与镜头抖动方向的反向运动来抵消影响的模糊)。具体的由检测运动的陀螺仪控制，即陀螺仪通过检测多摄像头的镜筒移动量，来控制防抖模块。

通过设置防抖模块，可进一步提升双摄像头模组的拍摄图像的质量，有利于提升用户的使用体验。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本发明所提供的一种多摄像头模组进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种多摄像头模组，其特征在于，包括：

镜头组、IR切换器、透镜组与一个图像传感器；

所述镜头组至少包括一个长焦镜头和一个广角镜头；

所述IR切换器的个数至少为一个，设置于镜头与所述图像传感器之间，用于控制通过镜头的光线是否出射；

所述透镜组用于将从IR切换器出射的光线投射至所述图像传感器上。

2.根据权利要求1所述的多摄像头模组，其特征在于，所述镜头组包括2个镜头。

3.根据权利要求1所述的多摄像头模组，其特征在于，所述透镜组包括至少两个反射镜。

4.根据权利要求1所述的多摄像头模组，其特征在于，还包括：

滤光片，设置镜筒的凹槽内，所述凹槽的形状与所述滤光片相匹配。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的多摄像头模组，其特征在于，所述镜头的镜片上设置截止膜，用于选择性的透过入射至所述双摄像头模组的光线。

6.根据权利要求5所述的多摄像头模组，其特征在于，还包括防抖模块，所述防抖模块包括导杆、磁体与防抖线圈。

7.根据权利要求6所述的多摄像头模组，其特征在于，所述防抖模块还包括：

陀螺仪，用于通过检测多摄像头的镜筒移动量。

8.根据权利要求1至4任意一项所述的多摄像头模组，其特征在于，所述图像传感器的中心轴与所述广角镜头的光轴平行，且轴间距在预设的范围内。