CN107820000A - 一种摄像头模组以及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像头模组包括：镜头，第一全反射镜片，半透式偏光片，第一图像传感器，第二全反射镜片，第二图像传感器，图像合成模块；入射光线通过所述镜头射入所述第一全反射镜片后，反射至所述半透式镜片，所述半透式镜片将入射光线分为两束光线，其中一束光线射入所述第一图像传感器，另一束光线经过所述第二全反射镜片射入第二图像传感器；所述第一全反射镜片、所述半透式偏光片和所述第二全反射镜片相互平行且位于同一光轴上；所述图像合成模块用于将所述第一传感器和所述第二传感器采集到的图像信息进行合成。利用本发明所提供的摄像头模组，在实现双摄的同时，节省了成本，减小了体积。本发明还公开了一种终端，具有上述有益效果。

Description

一种摄像头模组以及终端

技术领域

本发明涉及摄像头技术领域，特别是涉及一种摄像头模组以及终端。

背景技术

目前的双摄像头模组均为两个传感器搭配两个镜头组成；摄像头的物料成本及检测等成本高，容易造成污点等不良，而且所占的体积空间大。

综上所述可以看出，如何在实现双摄效果的同时减小体积以及成本是目前有待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种摄像头模组，已解决现有技术中双摄像头模组成本高且体积大的问题；本发明还提供了一种终端，具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种摄像头模组，包括：镜头，第一全反射镜片，半透式偏光片，第一图像传感器，第二全反射镜片，第二图像传感器，图像合成模块；入射光线通过所述镜头射入所述第一全反射镜片后，通过所述第一全反射镜片反射至所述半透式镜片，所述半透式镜片将入射光线分为两束相互垂直的光线，其中一束光线垂直照射至所述第一图像传感器，另一束光线经过所述第二全反射镜片射入第二图像传感器；所述第一全反射镜片、所述半透式偏光片和所述第二全反射镜片相互平行且位于同一光轴上；所述图像合成模块用于将所述第一传感器和所述第二传感器采集到的图像信息进行合成。

优选地，所述摄像头模组还包括音圈马达，用于调节所述镜头的位置以改变焦距，所述镜头的底部与所述音圈马达连接。

优选地，所述第一全反射镜片的上表面包括红外薄膜滤光片，用于修整入射光束和过滤入射光束中的红外线。

优选地，所述摄像头模组还包括IR镜片，所述IR镜片安装于所述镜头的正下方，用于过滤射入所述第一全反射镜片的光线中的红外光。

优选地，所述第一图像传感器为彩色传感器。

优选地，所述第二图像传感器为用于采集入射光束的黑白传感器。

优选地，所述第二图像传感器为彩色传感器。

优选地，所述摄像头模组还包括补偿镜片组，用于所述镜头发生抖动时根据镜头的抖动方向及位移量补偿入射光线。

优选地，所述图像合成模块通过图像信号处理技术将所述第一图像传感器与所述第二图像传感器采集到的图像信息进行合成，得到最终图像。

本发明还提供了一种包括上述摄像头模组的终端。

本发明所提供的摄像头模组包括：镜头，第一全反射镜片，半透式偏光片，第一图像传感器，第二全反射镜片，第二图像传感器，图像合成模块；入射光线通过所述镜头射入所述第一全反射镜片后，通过所述第一全反射镜片反射至所述半透式镜片，所述半透式镜片将入射光线分为两束相互垂直的光线，其中一束光线垂直照射至所述第一图像传感器，另一束光线经过所述第二全反射镜片射入第二图像传感器；所述第一全反射镜片、所述半透式偏光片，和所述第二全反射镜片相互平行且位于同一光轴上；所述图像合成模块用于将所述第一传感器和所述第二传感器采集到的图像信息进行合成。本发明所提供的摄像头模组利用两片全反射镜片及半透式偏光片的结构设计，使得透过镜头的光线垂直照射到两个并列的传感器上，组成单个镜头搭配两个传感器的摄像头模组结构，实现双摄像头功能，节省了一个镜头的物料成本，检测成本等，并可降低产线污点等不良，同时缩小体积。

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为本发明所提供的摄像头模组的一种具体实施例的结构图；

图2为本发明所提供的摄像头模组的另一种具体实施例的结构图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种摄像头模组，在实现双摄效果的同时减少了成本和体积；本发明还提供了一种终端，具有上述有益效果。

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。

请参考图1，图1为本发明所提供的摄像头模组的一种具体实施例的结构图；本实施例所提供的摄像头模组1包括：镜头10，第一全反射镜片11，半透式偏光片12，第一图像传感器13，第二全反射镜片14，第二图像传感器15，图像合成模块；

入射光线通过所述镜头10射入所述第一全反射镜片11后，通过所述第一全反射镜片11反射至所述半透式镜片12，所述半透式镜片12将入射光线分为两束相互垂直的光线，其中一束光线垂直照射至所述第一图像传感器13，另一束光线经过所述第二全反射镜片14射入第二图像传感器15；所述第一全反射镜片11、所述半透式偏光片12，和所述第二全反射镜片14相互平行且位于同一光轴上；所述图像合成模块用于将所述第一传感器和所述第二传感器采集到的图像信息进行合成。

本实施例中所述第一全反射镜片11的上表面镀有红外薄膜滤光片，用于修整入射光束和过滤入射光束中的红外线。也可以在所述镜头10与所述第一全反射镜片11之间增加红外滤波片，用于过滤所述入射光线中的红外光。

在本实施例中可以将所述第一图像传感器13设置为彩色传感器，同时将所述第二图像传感器15设置为黑白传感器。也可以将所述第一图像传感器13设置为黑白传感器，将所述第二图像传感器15设置为彩色传感器。也可以将所述第一图像传感器13和所述第二图像传感器15均设置为彩色传感器，如RGB传感器。

在本实施例中，可以优选的将所述第一图像传感器13设置为RGB传感器，将所述第二图像传感器15设置为黑白传感器。黑白传感器为没有分色镜滤片的全透光传感器，由于没有分色滤镜，所有的入射光线都可以经过所述第一全反射镜片11的光学面射入图像传感器，所以和具有分色滤镜的彩色传感器(RGB sensor)相比可以获得更大的进光量，光学传感器的灵敏度也更高。因此黑白传感器相对于彩色传感器，拍摄到的图像更加明亮，细节信息能够保留的更好。因此利用所述第一图像传感器13采集图像的色彩信息，利用所述第二图像传感器15采集图像的细节信息，再利用所述图像处理模块将两个图像传感器采集到的图像信息进行合成，生成最终的目标图像。

所述图像处理模块可以包括图像传感器处理器(ISP Image Sensor Processor)和数字信号处理器(DSP Data Signal Processor)。ISP一般用来处理图像传感器输出的图像信息数据，如进行：自动曝光控制(AEC)、去除噪声、自动白平衡(AWB)、颜色校正(CCM)、坏点校正(DPC)等功能的处理。

在本实施例中，所述第一图像传感器13和所述第二图像传感器15可以为CCD(Charge-coupled Device)图像传感器也可以为CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)图像传感器。CCD和CMOS都采用感光元件作为影像捕获的基本手段，CCD/CMOS感光元件的核心都是一个感光二极管(photo-diode)，所述感光二极管在接受光线照射之后能够产生输出电流，而电流的强度则与光照的强度对应。CCD的感光元件除了感光二极管之外，包括一个用于控制相邻电荷的存储单元，感光二极管占据了绝大多数面积，即CCD感光元件中的有效感光面积较大，在同等条件下可接收到较强的光信号，对应的输出电信号也更明晰。CMOS感光元件的构成就比较复杂，除处于核心地位的感光二极管之外，它还包括放大器与模数转换电路，每个像点的构成为一个感光二极管和三颗晶体管，而感光二极管占据的面积只是整个元件的一小部分，造成CMOS传感器的开口率远低于CCD(开口率：有效感光区域与整个感光元件的面积比值)；这样在接受同等光照及元件大小相同的情况下，CMOS感光元件所能捕捉到的光信号就明显小于CCD元件，灵敏度较低；即CMOS传感器捕捉到的图像内容不如CCD传感器来得丰富，图像细节丢失情况严重且噪声明显。

在所述第一图像传感器13和所述第二图像传感器15在接受光照之后，感光元件产生对应的电流，电流大小与光强对应，因此感光元件直接输出的电信号是模拟的。在CCD传感器中，每一个感光元件都不对此作进一步的处理，而是将它直接输出到下一个感光元件的存储单元，结合该元件生成的模拟信号后再输出给第三个感光元件，依次类推，直到结合最后一个感光元件的信号才能形成统一的输出。由于感光元件生成的电信号实在太微弱了，无法直接进行模数转换工作，因此这些输出数据必须做统一的放大处理—这项任务是由CCD传感器中的放大器专门负责，经放大器处理之后，每个像点的电信号强度都获得同样幅度的增大；但由于CCD本身无法将模拟信号直接转换为数字信号，因此还需要一个专门的模数转换芯片进行处理，最终以二进制数字图像矩阵的形式输出给专门的DSP处理芯片。

CMOS传感器中每一个感光元件都直接整合了放大器和模数转换逻辑，当感光二极管接受光照、产生模拟的电信号之后，电信号首先被该感光元件中的放大器放大，然后直接转换成对应的数字信号。换句话说，在CMOS传感器中，每一个感光元件都可产生最终的数字输出，所得数字信号合并之后被直接送交DSP芯片处理，由于CMOS感光元件中的放大器属于模拟器件，无法保证每个像点的放大率都保持严格一致，致使放大后的图像数据无法代表拍摄物体的原貌体现在最终的输出结果上，就是图像中出现大量的噪声，品质明显低于CCD传感器。

本实施例利用一个镜头和滤光片，搭配两个传感器使用，实现双摄效果。透过所述镜头的入射光束照射到所述第一全反射镜片上后，反射至所述半透式偏光片上，分成两束光，一束垂直照射到所述第一图像传感器，一束经所述第二全反射镜片进入所述第二图传感器，两个传感器感光成像。通过调整摄像头模组光学镜片和两个传感器之间的位置，使反射光光程和透射光光程一致，以便于两个传感器可以同步成像，达到双摄的效果，从而节省一个镜头的物料成本，检测成本等，并可降低产线污点等不良，同时缩小体积。

请参考图2，图2为本发明所提供的摄像头模组的另一种具体实施例的结构图；在上述实施例的基础上，可以在所述镜头的下方安装音圈马达以及红外滤波片。本实施例所提供的摄像头模组包括镜头20，音圈马达21，第一全反射镜片22，半透式偏光片23，第一红外滤波片24，第一图像传感器25，第二全反射镜片26，第二红外滤波片27，第二图像传感器28，图像合成模块。

所述音圈马达21安装于所述镜头20与所述第一全反射镜片22之间，用于调节所述镜头的位置以改变焦距。音圈马达(Voice Coil Motor VCM)可以包括：外壳(ShieldCase)，支架(Frame)，用于绝缘的前垫片(F.Spacer)，用于承载载体以及平衡力矩的前簧片(F.Spring)，用于固定其他组件以及导磁的Yoke，用于产生永久磁场的磁石(Magnet)，用于通电产生驱动力矩的线圈(Coil)，用于承载镜头的载体(Carrier)，用于绝缘的后垫片(B.Spacer)，用于承载载体以及平衡力矩的后弹簧(B.Spring)，用于固定部件的底座(Base)。音圈马达，电子学里面的音圈电机，是马达的一种，具有高频响、高精度的特点。其主要原理是在一个永久磁场内，通过改变马达内线圈的直流电流大小，来控制弹簧片的拉伸位置，从而带动上下运动。在摄像头技术领域中广泛的使用VCM实现自动对焦功能，通过VCM可以调节镜头的位置，呈现清晰的图像。VCM工作原理为在固定磁场中加电流或电荷产生力的原理，从而产生运动的过程，即左手定则。

在本实施例中也可以在所述第一图像传感器25和所述半透式偏光片24之间安装所述第一红外滤波片24；在所述第二图像传感器28和所述第二全反射镜片26之间安装所述第二红外滤波片27。

所述第一红外滤波片24和所述第二红外滤波片27可以为IR镜片。光波可分为可见光和红外光(IR光)，可见光和红外光的波长不同，波长的不同会导致成像的焦面位置不同,从而出现虚焦，画面模糊的现象。IR镜片可以校正球面差，让不同光线聚焦在同一焦面位置上，从而使画面变得更清晰，满足夜间拍摄的需要。也可以对IR红外镜片采用特殊的多层镀膜技术，以增加对红外光线的透过率，可以使包含IR镜片的摄像头比用普通的摄像头夜晚拍摄的距离更远，拍摄到的图像更加更加清晰。

需要说明的是也可以使用IR-CUT双滤镜替代所述IR镜片，所述IR-CUT双滤镜包括；滤光片和动力部分；所述滤光片可以为一片红外截止，也可以为吸收滤光片和一片全透光谱滤光片；动力部分包括电磁、电机或其他动力源。IR-CUT双滤镜是指在摄像头镜头组里内置了一组滤镜，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-CUT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，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。

在本实施例中还可以包括补偿镜片组，用于当所述摄像头发生抖动时根据镜头的抖动方向及位移量补偿入射光线。

在本实施例中所提供的摄像头模组中增加了用于调节所述镜头的位置以改变焦距的音圈马达。在上述实施例的基础上，本实施例还设置了两个红外滤波片，从而可以更好的过滤射入两个图像传感器的光线中的红外光，以便在图像传感器上呈现更加清晰的像。

基于上述实施例，本发明提供的终端可以包括上述实施例所提供的摄像头模组，微处理器，红外感应装置和陀螺仪。

所述红外感应装置安装在所述摄像头模组的同一水平线上，用于感应入射光线的强弱变化，以便于微处理器根据入射光线的强弱变化向IR-CUT双滤镜下发滤镜切换指令。

所述陀螺仪用于侦测所述移动设备的抖动，以便于微处理器计算镜头所需要补偿的位移量。所述终端中的陀螺仪可以为光纤陀螺仪，激光陀螺仪，微机陀螺仪；在本实施例中，优选微机陀螺仪作为终端的防抖装置；微机电陀螺仪利用物理学的科里奥利力，在内部产生微小的电容变化，然后测量电容，计算出角速度，从而计算出镜头抖动方向以及位移量补偿入射光线。

本实施例所提供的终端的摄像头模组的其它装置以及工作流程均可参照上述实施例的介绍，在此不再赘述。

本发明所提供的终端利用两片全反射镜片及半透式偏光片的结构设计，使得透过镜头的光线垂直照射到两个并列的传感器上，组成单个镜头搭配两个传感器的摄像头模组结构，实现双摄像头功能，节省了一个镜头的物料成本，检测成本等，并可降低产线污点等不良，同时缩小体积。

以上对本发明所提供的摄像头模组以及终端进行了详细介绍。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 (10)

1.一种摄像头模组，其特征在于，包括：镜头，第一全反射镜片，半透式偏光片，第一图像传感器，第二全反射镜片，第二图像传感器，图像合成模块；

入射光线通过所述镜头射入所述第一全反射镜片后，通过所述第一全反射镜片反射至所述半透式镜片，所述半透式镜片将入射光线分为两束相互垂直的光线，其中一束光线垂直照射至所述第一图像传感器，另一束光线经过所述第二全反射镜片射入第二图像传感器；所述第一全反射镜片、所述半透式偏光片和所述第二全反射镜片相互平行且位于同一光轴上；

所述图像合成模块用于将所述第一传感器和所述第二传感器采集到的图像信息进行合成。

2.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，还包括音圈马达，用于调节所述镜头的位置以改变焦距，所述镜头的底部与所述音圈马达连接。

3.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一全反射镜片的上表面包括红外薄膜滤光片，用于修整入射光束和过滤入射光束中的红外线。

4.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，还包括IR镜片，所述IR镜片安装于所述镜头的正下方，用于过滤射入所述第一全反射镜片的光线中的红外光。

5.如权利要求1所述的摄像头模组，其特征在于，所述第一图像传感器为彩色传感器。

6.如权利要求5所述的摄像头模组，其特征在于，所述第二图像传感器为用于采集入射光束的黑白传感器。

7.权利要求5所述的摄像头模组，其特征在于，所述第二图像传感器为彩色传感器。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括补偿镜片组，用于所述镜头发生抖动时根据镜头的抖动方向及位移量补偿入射光线。

9.如权利要求1至8任一项所述的摄像头模组，其特征在于，所述图像合成模块通过图像信号处理技术将所述第一图像传感器与所述第二图像传感器采集到的图像信息进行合成，得到最终图像。

10.一种终端，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的摄像头模组。