CN108134893A - 相机模块 - Google Patents

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camera
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李财先
张翼镇
金东律
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Abstract

本发明公开一种相机模块。根据本发明的一实施例的相机模块可以包括：多个镜头模块以及与所述多个镜头模块对应的多个图像传感器，且如果将表示所述多个镜头模块使光通过的量的数值定义为光圈值，则所述多个镜头模块的光圈值构成为互不相同，与光圈值相对大的镜头模块对应的图像传感器可利用彩色(RGB)传感器构成，与光圈值相对小的镜头模块对应的图像传感器可利用黑白(BW)传感器构成。

Description

相机模块
技术领域
本发明涉及一种相机模块。
背景技术
以智能电话为首，平板PC、笔记本电脑等移动通信终端通常采用相机模块。
并且，最近公开了安装有两个镜头模块的双摄像头(dual camera)，而这种双摄像头仅以将两个相同的相机模块单纯地以并联方式集合的形态设计而成。
这种方式在光量不足的环境下拍摄时存在着所拍摄的图像成像较暗的问题。
发明内容
根据本发明的一实施例的目的在于提供一种如下的相机模块：即使在光量不足的环境下拍摄也能够形成较亮的图像，并且能够形成焦深大的图像。
并且提供一种如下的相机模块：即使采用多个相机模块也能够缩小尺寸。
根据本发明的一实施例的相机模块可以包括：壳体，收容第一镜头模块及第二镜头模块；第一图像传感器及第二图像传感器，用于将通过所述第一镜头模块及所述第二镜头模块的光转换为电信号，所述第一图像传感器利用彩色(RGB)传感器构成，所述第二图像传感器利用黑白(BW)传感器构成，如果将表示所述第一镜头模块及所述第二镜头模块使光通过的量的数值定义为光圈值，则所述第一镜头模块的光圈值与所述第二镜头模块的光圈值相互不同。
根据本发明的另一实施例的相机模块可以包括：多个镜头模块，构成为各自独立地拍摄被摄体；壳体，收容所述多个镜头模块；图像传感器模块，结合于所述壳体，将通过所述多个镜头模块的光转换为电信号，并且所述图像传感器模块包括与所述多个镜头模块对应的多个图像传感器以及搭载所述多个图像传感器的印刷电路板，如果将表示所述多个镜头模块使光通过的量的数值定义为光圈值，则所述多个镜头模块的光圈值构成为互不相同，并且与光圈值相对大的镜头模块对应的图像传感器利用彩色传感器构成，与光圈值相对小的镜头模块对应的图像传感器利用黑白传感器构成。
根据本发明的一实施例的相机模块即使在光量不足的环境下拍摄也能够形成亮的图像，并且能够形成焦深大的图像。
并且，在采用多个镜头模块的同时也能够缩小尺寸。
附图说明
图1是示出根据本发明的一实施例的相机模块的立体图。
图2是根据本发明的一实施例的相机模块的分解立体图。
图3是根据本发明的另一实施例的相机模块的分解立体图。
图4是图示根据本发明的一实施例的相机模块中两个镜头模块的光中心之间的距离和壳体的宽度的平面图。
符号说明
100：壳体 110：底座
120：外壳 210：第一镜头模块
230：第二镜头模块 300：致动器
310a：第一磁体 310b：第一线圈
310c：第一位置传感器 330a：第二磁体
330b：第二线圈 330c：第二位置传感器
350：基板 400：图像传感器模块
410：第一图像传感器 430：第二图像传感器
450：印刷电路板
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细的说明。只不过，本发明的思想并不局限于所提出的实施例。
例如，理解本发明的思想的本领域技术人员能够通过构成要素的添加、变更或删除而提出包含在本发明的思想范围内的其他实施例，而且这也将包含在本发明的思想范围内。
若定义有关方向的术语，则光轴方向指以图2中的第一镜头模块210或第二镜头模块230为基准的上下方向。
图1是示出根据本发明的一实施例的相机模块的立体图，图2是根据本发明的一实施例的相机模块的分解立体图。
参照图1及图2，根据本发明的一实施例的相机模块包括：可独立移动地构成的多个镜头模块210、230；用于收容多个镜头模块210、230的壳体100；以及用于使多个镜头模块210、230沿各个光轴方向移动的致动器(Actuator)300。
例如，根据本发明的一实施例的相机模块包括：第一镜头模块210；第二镜头模块230；壳体100，用于收容第一镜头模块210及第二镜头模块230；以及致动器300，用于使第一镜头模块210及第二镜头模块230沿光轴方向移动，并且还包括用于将通过第一镜头模块210及第二镜头模块230而入射的光转换为电信号的图像传感器模块400。
第一镜头模块210及第二镜头模块230分别包括镜筒，且各个镜筒可以形成为圆筒形状，以使拍摄被摄体的多个透镜能够收容于其内部。多个透镜沿光轴布置。
第一镜头模块210及第二镜头模块230分别以能够沿着光轴方向移动的方式收容于壳体100的内部。并且，第一镜头模块210及第二镜头模块230构成为可各自独立地移动。
壳体100将第一镜头模块210及第二镜头模块230全部收容，且在壳体100的内部形成有两个移动空间，以使第一镜头模块210及第二镜头模块230可分别独立地移动。
壳体100包括底座(base)110及与底座110结合的外壳120。
底座110具有两个光路窗。因此，图像传感器410、430可以通过两个光路窗而分别接收通过第一镜头模块210及第二镜头模块230的光。
外壳120与底座110结合，并具有保护相机模块的内部构成部件的功能。
图像传感器模块400是用于将通过第一镜头模块210及第二镜头模块230的光转换为电信号的装置，并且贴附于壳体100。
作为一例，图像传感器模块400包括：贴附于底座110的印刷电路板450；与印刷电路板450连接的第一图像传感器410及第二图像传感器430。
第一图像传感器410及第二图像传感器430搭载于一个印刷电路板450。
并且，图像传感器模块400还可以包括红外线滤光器。
红外线滤光器执行阻挡通过各个镜头模块210、230而入射的光中的红外线区域的光的功能。
第一图像传感器410及第二图像传感器430将通过第一镜头模块210及第二镜头模块230而入射的光转换为电信号。
作为一例，第一图像传感器410及第二图像传感器430可以是电荷耦合装置(CCD：Charge Coupled Device)或者互补金属-氧化物半导体(CMOS：Complementary Metal-Oxide Semiconductor)。
致动器300是用于使第一镜头模块210及第二镜头模块230沿光轴方向移动的装置。
致动器300布置于第一镜头模块210与壳体100之间以及第二镜头模块230与壳体100之间，且可以通过使第一镜头模块210及第二镜头模块230分别沿着光轴方向移动而调整焦点。
致动器300包括使第一镜头模块210及第二镜头模块230独立地移动的多个磁体310a、330a和多个线圈310b、330b。
在电源被施加到多个线圈310b、330b的情况下，通过多个磁体310a、330a与多个线圈310b、330b之间的电磁影响力，可以使第一镜头模块210及第二镜头模块230分别沿光轴方向移动。
在第一镜头模块210的一侧面贴附有第一磁体310a，在第二镜头模块230的一侧面贴附有第二磁体330a。
并且，第一线圈310b与第一磁体310a在与光轴方向垂直的方向上相面对地布置，第二线圈330b与第二磁体330a在与光轴方向垂直的方向上相面对地布置。
本发明使用一种感测并反馈多个镜头模块210、230的位置的闭环(closed loop)控制方式。
因此，为了执行闭环控制需要配备位置传感器310c、330c。位置传感器310c、330c可为霍尔传感器。
位置传感器310c、330c配备于各线圈310b、330b的内侧或外侧。
作为一例，位置传感器310c、330c可以以布置于各线圈310b、330b的内侧并被各线圈310b、330b包围的形式配备于基板350。因此，无需为位置传感器310c、330c提供专门的安装空间，因此能够小型化相机模块。
为感测各个镜头模块210、230的位置而配备多个位置传感器310c、330c。作为一例，多个位置传感器310c、330c可以是感测第一镜头模块210的位置的第一位置传感器310c以及感测第二镜头模块230的位置的第二位置传感器330c。
第一位置传感器310c及第二位置传感器330c构成为通过第一磁体310a及第二磁体330a的磁通量密度的变化来感测贴附有第一磁体310a的第一镜头模块210的位置以及贴附有第二磁体330a的第二镜头模块230的位置。
基板350贴附于壳体100，并且第一线圈310b及第二线圈330b将基板350作为媒介而固定于壳体100。
作为一例，基板350贴附于壳体100的侧面中长度更长的面，且在基板350的一面布置有第一线圈310b及第二线圈330b。
并且，在第一镜头模块210与壳体100之间以及第二镜头模块230与壳体100之间布置有多个球部件B，以引导各镜头模块210、230的移动。
多个球部件B沿光轴方向布置，且构成为当各镜头模块210、230移动时做滚动运动。
在基板350的另一面布置有磁轭(yoke)360，所述磁轭360对第一磁体310a及第二磁体330a沿与光轴方向垂直的方向产生引力。
因此，通过磁轭360与第一磁体310a及磁轭360与第二磁体330a间的引力，多个球部件B可保持与第一镜头模块210、第二镜头模块230及壳体100接触的状态。
磁轭360可以是沿与光轴方向垂直的方向而与第一磁体310a及第二磁体330a相面对地布置的一个磁轭。只不过，并不限定于此，还可以布置两个磁轭，使所述两个磁轭分别对应于第一磁体310a及第二磁体330a。
另外，第一镜头模块210及第二镜头模块230构成为具有相同的视场角。
作为一例，第一镜头模块210及第二镜头模块230可以构成为具有76°的视场角。
并且，第一图像传感器410及第二图像传感器430构成为具有相同的像素(Pixel)大小。
并且，第一图像传感器410及第二图像传感器430中的某一个可以是彩色(RGB)传感器，剩余一个可以是黑白(BW)传感器。
作为一例，第一图像传感器410可以是彩色(RGB)传感器，第二图像传感器430可以是黑白(BW)传感器。
在这种情况下，与作为彩色(RGB)传感器的第一图像传感器410对应的第一镜头模块210的镜头的光圈值(F number；Fno，表示镜头的亮度程度的数值或者表示镜头使光通过的量的数值)可相对较大。
并且，与作为黑白(BW)传感器的第二图像传感器430对应的第二镜头模块230的透镜的光圈值可相对较小。
若光圈值相对较大，则焦深较大，但是相同时间内镜头使光通过的量变小，所以图像成像暗。
相反，若光圈值相对较小，则焦深较小，但是相同时间内镜头使光通过的量变大，所以图像成像亮。
因此，在本实施例中，可以从通过光圈值相对较小的镜头模块拍摄的图像中提取亮度数据，并从通过光圈值相对较小的镜头模块拍摄的图像中提取焦深数据，之后进行相互合成，从而形成焦深大且亮的图像。
作为一例，由于第一镜头模块210的光圈值相对较大，所以能够通过第一镜头模块210及第一图像传感器410形成焦深大的图像，并且由于第二镜头模块230的光圈值相对较小，所以能够通过第二镜头模块230及第二图像传感器430拍摄出较亮的图像。
因此，可以将两个图像合成而形成焦深大且亮的图像。
因此，即使在光量不足的低照度环境下也能够清楚地拍摄被摄体的图像。
在印刷电路板450中可以提供有控制部(未图示)，所述控制部为了合成图像而处理利用数字信号构成的图像。
控制部(未图示)布置于第一图像传感器410与第二图像传感器430之间的空间。
图3是根据本发明的另一实施例的相机模块的分解立体图。
图3的实施例除了第二图像传感器430的尺寸以外，与图1及图2的实施例相同。
参照图3，第二图像传感器430的尺寸形成为小于第一图像传感器410的尺寸。
在此，第二图像传感器430构成为具有与第一图像传感器410相同的像素数，然而像素大小形成为小于第一图像传感器410的像素大小。
与图1及图2的实施例相同，第一图像传感器410利用彩色(RGB)传感器构成，第二图像传感器430利用黑白(BW)传感器构成。
并且，与第一图像传感器410对应的第一镜头模块210的镜头的光圈值构成为相对较大，并且与第二图像传感器430对应的第二镜头模块230的镜头的光圈值构成为相对较小。
因此，即使以相同的快门速度(Shutter speed)进行拍摄，第二图像传感器430受光的光量比第一图像传感器410受光的光量更多。
因此，第二图像传感器430具有与第一图像传感器410相同的像素数的同时能够减小像素大小。
若像素大小变小，则从各个像素接收的光的量变小，但由于传递至第二图像传感器430的光的总量变多，因此即使减小第二图像传感器430的像素大小也能够形成充分亮的图像。
通过以上述的方式构成，在图3的实施例中能够形成焦深大且亮的图像，并且能够缩小相机模块整体的尺寸。
另外，在图1至3的实施例中对第一镜头模块210及第二镜头模块230的视场角相同的情形进行了说明，然而并不限定于此，两个镜头模块210、230的视场角也可构成为相互不同。
即，两个镜头模块210、230中的某一个镜头模块的视场角可构成为相对较宽(广角镜头)，而剩余一个镜头模块的视场角可构成为相对较窄(长焦镜头)。
作为一例，第一镜头模块210可构成为宽视场角的广角镜头，第二镜头模块230可构成为窄视场角的长焦镜头。
因此，第一镜头模块210可以为宽视场角的广角镜头，同时光圈值相对较大地构成，并且第二镜头模块230可以为窄视场角的长焦镜头，同时光圈值相对较小地构成。
通过以上述方式构成，在形成针对窄视场角的区域的图像的情况下，可以从第一图像传感器410侧提取图像的颜色信息及焦深数据，并从第二图像传感器430侧提取图像区域和图像的亮度数据，进而进行合成。
因此，对于窄视场角的区域可形成焦深大且亮的图像。
并且，在形成针对宽视场角的区域的图像的情况下，可以从第一图像传感器410侧提取图像的颜色信息及焦深数据，并从第二图像传感器430侧提取图像的亮度数据，进而进行合成。
因此，对于宽视场角的区域可形成焦深大且亮的图像。
图4是图示根据本发明的一实施例的相机模块中两个镜头模块的光中心之间的距离和壳体的宽度的平面图。
参照图4，第一镜头模块210的光中心与第二镜头模块230的光中心之间的距离D1形成为小于壳体100的宽度D2。
并且，第一镜头模块210的光轴与第二镜头模块230的光轴之间的最短距离D1形成为小于壳体100的宽度D2。
在此，光中心表示光与各镜头模块210、230的光轴交叉的点，宽度表示以图4的平面图为基准的壳体100的边中较短的一侧的边的长度。
为了使用通过两个镜头模块拍摄的两个图像形成高分辨率的图像，或形成亮的图像，优选地，设计两个镜头模块的光中心之间的距离较近。
作为一例，在将两个镜头模块的光中心之间的距离设计为较远的情况下，针对一个被摄体拍摄出的两个图像相互不同，从而可能难以形成高分辨率的图像或亮的图像。
因此，根据本发明的一实施例的相机模块中，设计为第一镜头模块210的光中心与第二镜头模块230的光中心之间的距离D1小于壳体100的宽度D2，从而能够使用针对一个被摄体拍摄的两个图像来形成多样的图像。
通过以上实施例，根据本发明的一实施例的相机模块即使在光量不足的环境下进行拍摄也能够形成亮的图像，并且能够形成焦深大的图像。并且，在采用多个镜头模块的同时也能够缩小尺寸。
上文中，以根据本发明的实施例为基准而对本发明的构成及特征进行了说明，但是本发明并不局限于此，本发明所属的技术领域的技术人员将明确理解在本发明的思想和范围内可以实现多样的变更或变形，因此，上述的变更或变形属于权利要求书的范围内。

Claims (13)

1.一种相机模块，其中，包括：
壳体，收容第一镜头模块及第二镜头模块；
第一图像传感器及第二图像传感器，用于将通过所述第一镜头模块及所述第二镜头模块的光转换为电信号，
所述第一图像传感器利用彩色传感器构成，所述第二图像传感器利用黑白传感器构成，
如果将表示所述第一镜头模块及所述第二镜头模块使光通过的量的数值定义为光圈值，则所述第一镜头模块的光圈值与所述第二镜头模块的光圈值相互不同。
2.如权利要求1所述的相机模块，其中，
所述第一镜头模块的光圈值构成为大于所述第二镜头模块的光圈值。
3.如权利要求1所述的相机模块，其中，
所述第二图像传感器的像素大小小于所述第一图像传感器的像素大小。
4.如权利要求3所述的相机模块，其中，
所述第二图像传感器的尺寸构成为小于所述第一图像传感器的尺寸。
5.如权利要求1所述的相机模块，其中，
所述第一图像传感器及所述第二图像传感器搭载于一个印刷电路板。
6.如权利要求5所述的相机模块，其中，
在所述印刷电路板中配备有：控制部，构成为将从所述第一图像传感器获取的第一图像与从所述第二图像传感器获取的第二图像相互合成。
7.如权利要求6所述的相机模块，其中，
所述控制部构成为，从所述第一图像中提取图像的颜色信息及焦深数据，并从所述第二图像中提取图像的亮度数据，进而进行相互合成。
8.如权利要求6所述的相机模块，其中，
所述控制部构成为，从所述第一图像中提取图像的颜色信息及焦深数据，并从所述第二图像中提取图像区域及图像的亮度数据，进而进行相互合成。
9.如权利要求6所述的相机模块，其中，
所述控制部布置于所述第一图像传感器与所述第二图像传感器之间。
10.如权利要求1所述的相机模块，其中，
所述第一镜头模块与所述第二镜头模块具有相互不同的视场角。
11.如权利要求1所述的相机模块，其中，
所述第一镜头模块的光轴与所述第二镜头模块的光轴之间的最短距离小于所述壳体的宽度。
12.一种相机模块，其中，包括：
多个镜头模块，构成为各自独立地拍摄被摄体；
壳体，收容所述多个镜头模块；
图像传感器模块，结合于所述壳体，将通过所述多个镜头模块的光转换为电信号，
所述图像传感器模块包括与所述多个镜头模块对应的多个图像传感器以及搭载所述多个图像传感器的印刷电路板，
如果将表示所述多个镜头模块使光通过的量的数值定义为光圈值，则所述多个镜头模块的光圈值构成为互不相同，
与光圈值相对大的镜头模块对应的图像传感器利用彩色传感器构成，与光圈值相对小的镜头模块对应的图像传感器利用黑白传感器构成。
13.如权利要求12所述的相机模块，其中，在所述印刷电路板中配备有：控制部，构成为将从所述多个图像传感器获取的图像相互合成。
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