CN111163244B - 摄像模组及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一摄像模组及其应用,其中所述摄像模组包括一镜头、至少一电路板、至少一滤光元件、以及一感光单元。所述滤光元件被设置于所述镜头,过滤外界投射的光线,其中所述感光单元接收所述滤光元件透射的可见光和红外光,以使所述摄像模组拍摄可见光和红外光。所述感光单元的像素阵列为RGB‑W混合像素阵列;或者,所述感光单元的像素阵列为RGB‑IR混合像素阵列,其中所述感光单元的RGB像素接收可见光,所述感光单元的W像素接收可见光和红外光和基于接收到的可见光得到红外光的接收量。

Description

摄像模组及其应用
技术领域
本发明涉及摄像领域,尤其涉及一摄像模组及其应用,其中所述模组可作为 RGB模组,拍摄可见光影像,也可以作为TOF(Time of Flight)接收模组。
背景技术
随着市场需求,TOF(Time of Flight)模组开始逐渐被应用于手机等小型移动终端上。一般来讲,TOF模组需要包括发射端和接收模组,由发射端发射经调制的光,接收模组接收被反射的光,通过时间差或/和相位差来获取空间目标的深度信息。其次,手机等小型移动终端也需要安装其他摄像模组,例如RGB模组实现图像拍摄,故一个移动终端需要安装大量的模组才能完成正常的拍摄功能,这也就使得移动终端中的摄像模组过大,其次会导致成本比较高。
现有摄像模组的可见光感光芯片,基本为标准颜色滤波器阵列(CFA,ColorFilter Array),标准CFA可以包括RGB(Bayer)或非Bayer模式,例如RGBE、 CYYM、CYGM、RGBW#1等,只能进行可见光拍摄。而拍摄红外光则需要特殊的红外光感光芯片,例如TOF模组的接收模组采取特定的红外接收模组。
现有技术的摄像模组是由滤光装置过滤一定范围内的光线进入到镜头内的光线,再由感光芯片接收被过滤后的光线。对于可见光摄像模组被滤光装置过滤后只能够接收可见光光线,而红外光光线被滤光装置过滤;相应地,对于红外摄像模组在滤光装置的过滤作用下只允许红外光线通过。
现有技术的移动终端设备,比如手机,在拍摄可见光图片和接收红外光时,由于可见光感光芯片和红外感光芯片的像素类型不同,需要使用至少两个不同的摄像模组进行拍摄。这两个摄像模组分别完成不同的拍摄任务,不同摄像模组拍摄到的信息由移动终端设备整合后完成图片。摄像模组的增加不仅增加了移动终端设备的制造成本,还增加了移动终端设备对于图像处理的运算负担。
发明内容
本发明的一个主要优势在于提供一摄像模组及其应用,所述模组既可接收可见光,拍摄可见光图像,也可以接收红外光,拍摄红外光图像。
本发明的另一个优势在于提供一摄像模组及其应用,所述模组即可作为可见光模组接收可见光,也可以作为TOF模组的接收模组,接收TOF发射端发射的红外光线。
本发明的另一个优势在于提供一摄像模组及其应用,所述模组被装配于一移动终端设备,比如手机、AR/VR设备、可穿戴设备、笔记本电脑等,其中所述模组具有拍摄可见光和红外光两种功能,被装配于移动终端既可以拍摄可见光图像,又可以拍摄红外光图像,减少移动终端设备摄像模组的数量。
本发明的另一个优势在于提供一摄像模组及其应用,所述模组的感光单元包括RGB-W像素,其中所述RGB像素接收RGB可见光,其中所述W像素根据接收到的光总量计算所述感光单元的红外光的接收量。
本发明的另一个优势在于提供一摄像模组及其应用,所述模组的感光单元包括RGB-IR像素,其中所述RGB像素接收RGB可见光,其中所述IR像素接收红外光,所述模组可用于拍摄可见光图像和/或红外光图像。
本发明的另一个优势在于提供一摄像模组及其应用,所述模组被搭载于一移动终端设备,比如手机、AR/VR设备、可穿戴设备、笔记本电脑等,其中所述模组具有拍摄可见光和红外光两种功能,减少所述移动终端设备摄像模组的数量,进而减少移动终端设备的制造成本。
本发明的另一个优势在于提供一摄像模组及其应用,所述模组被搭载于一移动终端设备,比如手机、AR/VR设备、可穿戴设备、笔记本电脑等,其中所述模组即可作为可见光模组,同时也作为TOF模组的接收模组,减少所述移动终端设备摄像模组的数量,减少移动终端设备摄像模组的数量。
本发明的另一个优势在于提供一摄像模组及其应用,所述模组被搭载于一移动终端设备,比如手机、AR/VR设备、可穿戴设备、笔记本电脑等,所述模组即可作为双摄模组的副摄模组同时也作为TOF模组的接收模组,减少移动终端设备摄像模组的数量,从而节省移动终端的制造成本。
本发明的另一个优势在于提供一摄像模组及其应用,所述模组被搭载于一移动终端设备,比如手机、AR/VR设备、可穿戴设备、笔记本电脑等,所述模组即可作为多摄模组的副摄模组同时也作为TOF模组的接收模组,减少移动终端设备摄像模组的数量,从而节省移动终端的制造成本。
本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。
依本发明的一个方面,能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一摄像模组,包括:
一镜头;
至少一滤光元件,其中所述滤光元件被设置于所述镜头,过滤外界投射的光线;以及
一感光单元,其中所述感光单元接收所述滤光元件透射的可见光和红外光,以使所述摄像模组拍摄可见光和红外光。
根据本发明的一实施例,所述感光单元的像素阵列为RGB-W混合像素阵列,其中所述感光单元的RGB像素接收可见光,所述感光单元的W像素接收可见光和红外光和基于接收到的可见光得出红外光的接收量。
根据本发明的一实施例,所述滤光元件为双通滤光装置,所述滤光元件允许波长400~650nm的可见光和波长700nm~1000nm红外光通过,而截止其它波长的光。
根据本发明的一实施例,所述感光单元的所述RGB像素基于接收到的可见光得到所述RGB像素位置处的R像素值、G像素值、以及B像素值,其中所述 W像素得到可将光和红外光的总像素值。
根据本发明的一实施例,所述感光单元的一个W像素的面积大小与所述 RGB像素的一个像素单元的面积大小比例为1:1,所述W像素与邻近地环绕在所述W像素周围的RGB像素组成一混合像素组,其中所述混合像素组中的RGB 像素单元的像素值弥补W像素位置处的可见光的像素值。
根据本发明的一实施例,所述感光单元的一个W像素的面积大小与所述 RGB像素的一个像素单元的面积大小比例大于1:1,其中所述感光单元包括多个像素阵列组,在所述像素阵列组中,所述RGB像素邻近地环绕于所述W像素的周边,所述像素阵列组中的RGB像素单元的像素值弥补W像素位置处的可见光的像素值。
根据本发明的一实施例,所述感光单元的像素阵列为RGB-IR混合像素阵列,其中所述感光单元的RGB像素接收可见光,所述感光单元的IR像素接收红外光。
根据本发明的一实施例,所述感光单元的所述RGB像素基于接收到的可见光得到所述RGB像素位置处的R像素值、G像素值、以及B像素值,其中所述IR像素基于接收到的红外光得到IR像素值。
根据本发明的一实施例,所述感光单元的一个IR像素的面积大小与所述 RGB像素的一个像素单元的面积大小比例大于或等于1:1,其中所述感光单元包括多个像素阵列组,其中所述IR像素位于所述像素阵列组的中间位置,所述RGB 像素邻近地环绕于所述IR像素的周边,其中所述像素阵列组中的RGB像素单元的像素值弥补IR像素位置处的可见光的像素值。
根据本发明的一实施例,所述像素阵列组进一步具有一红外光区域和至少一可见光区域,其中所述W像素被设置于所述红外光区域,其中所述RGB像素被设置于所述可见光区域,其中所述可见光区域基于所述RGB像素值计算得出当前可见光区域的图像。
根据本发明的一实施例,邻近地环绕于所述W像素的RGB像素的像素值的均值弥补所述W像素位置处的可见光的各RGB像素值分量值。
根据本发明的一实施例,所述滤光元件是由光学玻璃基体以及沉积在所述光学玻璃基体上的至少两层的滤光膜组成,所述滤光膜由高折射率介质材料TiO2 膜层和低折射率介质材料SiO2膜层多次交替堆叠组成。
根据本发明的一实施例,所述滤光元件包括可见光透过区域和红外光透过区域,所述可见光透光区域允许透过可见光,并使得可见光被RGB像素接收;所述红外光透过区域允许透过红外光,并被对应的像素点接收。
根据本发明的一实施例,所述滤光元件进一步包括一可见光截止滤光片和一红外光截止滤光片,其中所述可见光截止滤光片截止可见光通过,允许红外光通过,其中所述红外光截止滤光片截止红外光通过,而允许可见光通过。
根据本发明的一实施例,所述滤光元件允许通过400~650nm和800~950nm 波长的光,而截止其它波段的光线。
根据本发明的一实施例,所述摄像模组进一步包括至少一电路板,其中所述感光单元电连接于所述电路板,藉由所述电路板传输所述感光单元产生的光电信号。
根据本发明的一实施例,所述摄像模组进一步包括至少一驱动器,其中所述驱动器被设置作用于所述滤光元件,以驱动切换所述滤光元件的所述可见光截止滤光片和所述红外光截止滤光片,当所述驱动器切换使用所述可见光截止滤光片时,所述摄像模组拍摄红外光,当所述驱动器切换使用所述红外光截止滤光片时,所述摄像模组拍摄可见光图像。
根据本发明的一实施例,所述电路板具有至少一低频电路和至少一高频电路,所述电路板的所述低频电路对应于所述感光单元的所述RGB像素,所述高频电路对应于所述感光单元的W像素,当拍摄可见光时,切换使用所述电路板的低频电路,当所述模组被实施为TOF模组接收模组时,,切换使用所述电路板的所述高频电路。
根据本发明的一实施例,所述电路板具有至少一低频电路和至少一高频电路,所述电路板的所述低频电路对应电连接于所述感光单元的所述RGB像素,所述高频电路对应地电连接于所述感光单元的W像素,所述电路板的所述低频电路和所述高频电路同时作用于所述感光单元,以供所述摄像模组可拍摄可见光和红外光。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一TOF模组,包括:
至少一投射模块,其中所述投射模块向外投射具有预设波长的红外光;和
至少一如上任一所述摄像模组,其中所述摄像模组作为所述TOF模组的接收模组接收所述投射模块向外投射后反射的红外光,获取图像信息。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一电子设备,包括:
一设备主体;
至少一如上所述的TOF模组,其中所述TOF模组搭载于所述设备主体,所述TOF模组获取的图像信息被传输至所述设备主体,藉由所述设备主体解析图像信息。
根据本发明的一实施例,所述电子设备进一步包括至少一主摄像模组,其中所述主摄像模组搭载于所述设备主体,所述主摄像模组的感光单元采用标准CFA,藉由所述主摄像头和所述副摄模组配合获取高质量图像。
根据本发明的一实施例,所述摄像模组作为副摄像模组,其中所述主摄像模组拍摄的可见光图像结合所述副摄像模组拍摄的图像信息,以获得高分辨率的图像。
通过对随后的描述和附图的理解,本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1是根据本发明的第一较佳实施例的一摄像模组的整体结构示意图。
图2A是根据本发明的上述较佳实施例的所述摄像模组的一感光单元的RGB 像素接收可见光的成像示意图。
图2B是根据本发明的上述较佳实施例的所述摄像模组的所述感光单元一W 像素接收红外光成像示意图。
图2C是根据本发明的上述较佳实施例的所述摄像模组的所述感光单元一IR 像素接收红外光成像示意图。
图3是标准颜色滤波器阵列(CFA)的像素分布示意图。
图4A是根据本发明的上述较佳实施例的所述摄像模组的所述感光单元的混合像素阵列排布的一种实施方式的示意图,其中RGB像素和W像素尺寸比例为 1:1。
图4B是根据本发明的上述较佳实施例的所述摄像模组的所述感光单元的混合像素阵列排布的另一种实施方式的示意图,其中RGB像素和IR像素尺寸比例为1:1。
图5是根据本发明的上述较佳实施例的所述摄像模组的所述感光单元的混合像素阵列排布的另一种实施方式的示意图,其中RGB像素和W像素尺寸比例为 2:1。
图6是根据本发明的上述较佳实施例的所述摄像模组的所述感光单元的混合像素阵列排布的另一种实施方式的示意图,其中RGB像素和W像素面积比例为 2:1。
图7是根据本发明的上述较佳实施例的所述摄像模组的所述感光单元的混合像素阵列排布的另一种实施方式的示意图,其中RGB像素和W像素尺寸比例为 3:1。
图8是根据本发明的上述较佳实施例的所述摄像模组的所述感光单元的混合像素阵列排布的另一种实施方式的示意图,其中RGB像素和W像素尺寸比例为 4:1。
图9是根据本发明的另一较佳实施例的一摄像模组的示意图,其揭示了所述摄像模组的一滤光元件的一种可选实施方式。
图10是根据本发明的另一较佳实施例的一摄像模组的示意图,其揭示了所述摄像模组的一滤光元件的另一种可选实施方式。
图11是根据本发明的另一较佳实施例的一摄像模组的示意图,其揭示了所述摄像模组的逻辑电路的一种可选实施方式。
图12是根据本发明的上述较佳实施例的所述摄像模组的一种应用方式,其中所述摄像模组与一投射模块组成一TOF模组。
图13是根据本发明的上述较佳实施例的所述摄像模组的另一种应用方式,其中所述摄像模组作为双摄模组的副射模组被应用于一电子设备。
图14是根据本发明的上述较佳实施例的所述摄像模组的另一种应用方式,其中所述摄像模组作为一单摄模组被用作一电子设备的前置摄像。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其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,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
参照本发明说明书附图之图1至图2B所示,依照本发明第一较佳实施例的一摄像模组在接下来的描述中被阐述。所述摄像模组包括一镜头10、至少一滤光元件20、一感光单元30、以及至少一电路板40,其中所述滤光元件20和所述镜头10分别位于所述感光单元30的感光路径上,外界光线通过所述镜头10 再经由所述滤光元件20到达所述感光单元30。外界投射的光线经过所述滤光元件20时,被所述滤光元件20过滤,其中所述滤光元件20允许可见光(RGB) 和红外光线通过。详细地说,所述滤光元件20允许通过400~650nm和 700nm~1000nm波长的光,而截止其它波段的光线通过。外界光线通过所述滤光元件20后的光线(400~650nm的可见光和700nm~1000nm的红外光)照射到所述感光单元30,由所述感光单元30接收所述滤光元件20通过的光线,和基于接收到的光线对应地生成相应地电信号。所述感光单元30电连接于所述电路板 40,所述感光单元30基于接收到的光线产生的电信号传输至所述电路板40。优选地,所述滤光元件20允许通过400~650nm和800~950nm波长的光,而截止其它波段的光线。
在本发明的第一较佳实施例中,所述滤光元件20为双通滤光装置,允许特定两个波段光线的光通过,而截止其它波段的光线通过。换言之,所述滤光元件 20允许可见光(RGB)400~650nm波长的光通过和允许红外光800~950nm波长的光通过,所述滤光元件20截止其它波段的光通过。
优选地,所述滤光元件20由光学玻璃基体以及沉积在光学玻璃基体上的至少两层的滤光膜组成,所述滤光膜由高折射率介质材料TiO2膜层和低折射率介质材料SiO2膜层多次交替堆叠组成。值得一提的是,所述滤光元件20的结构和制造方式在此仅仅作为示例性质的,而非限制。因此,其他类型和方式的双通滤光装置也可应用于此。
如图1所示,所述感光单元30既能接收可见光(RGB)400~650nm波长的光,又能接收800~950nm波长的红外光,并基于接收到的可见光和所述红外光生成对应的光电信号,藉由所述电路板传输所述摄像模组拍摄的可见光图像和拍摄的红外图像。
如图2A和图2B所述,所述感光单元30的像素阵列为RGB-W混合像素阵列,其中所述感光单元30的RGB像素阵列接收可见光和基于接收到的可见光生成相应地可见光的光电信号,藉由所述电路板40传输所述摄像模组拍摄的可见光图像。所述感光单元30的W像素能够接收可见光400~650nm波长的光,又能接收800~950nm波长的红外光,其中所述W像素接收到的光量信号减去RGB 光量信号后获得当前像素的IR红外光信号,藉由所述电路板40传输所述摄像模组拍摄到的红外光图像。换言之,所述感光单元30的像素阵列是由RGB像素和 W像素混合排列的,其中所述感光单元30的像素排列既包括RGB(Bayer)或非Bayer模式。值得一提的是,所述感光单元30的像素排列在此仅仅作为示例性质的,而非限制。
在本发明的第一较佳实施例中,所述像素点并不一定为正方形。也就是说,所述感光单元30的像素点的形状可以为矩形,比如,RGB像素为1*0.9um,所述IR为4*7.2um。值得一提的是,在本发明中,所述感光单元30的像素点的大小和形状在此仅仅作为示例性质的,而非限制,其他合适的尺寸符合像素的排列方式也可应用于此。优选地,所述感光单元30的所述RGB对应像素尺寸约为 2*2um。优选地小于1*1um,其中所述感光单元30的R像素、G像素、以及B 像素的大小相同。所述感光单元30的所述W像素尺寸小于11*11um,例如 10*10um,优选地所述W像素两边尺寸为4~7um,并且所述W像素的形状可以被设置为矩形。在本发明其他实施例中,所述RGB-W混合像素阵列中所述RGB 像素与所述W像素可以按照一定比例进行设计,例如1:1、1:2、或1:3甚至更小的比例长度尺寸比例。
如图2C所示,揭示了所述感光单元30的另一种像素阵列的实施方式,所述感光单元30的像素阵列为RGB-IR混合像素阵列,其中所述感光单元30的RGB 像素阵列与上述较佳实施例的RGB像素阵列功能和作用相同。所述感光单元30 包括混合在所述RGB像素阵列中的IR像素,其中所述IR像素点接收800~950nm 波长的红外光,和根据接收到的红外光生成相应的红外光信号,藉由所述电路板 40传输所述摄像模组拍摄到的红外光图像。值得一提的是,在本可选实施方式中,所述感光单元30的IR像素的大小和尺寸与上述较佳实施例的所述W像素的大小和尺寸相同。
本发明说明书附图之图4A示出了本发明的所述摄像模组的所述感光单元30 的像素阵列排布的一种示例性的实时方式,其中W像素的面积大小与RGB中一个可见光像素的面积大小相同。附图3揭露了一种标准CFA,其中所述标准CFA 中的像素点排列为RGBG,其中所述标准CFA的RGB像素的大小相同,依次地循环排列。如图4A所示,所述感光单元30的像素阵列按照RGB-W的顺序依次地排列,即在标准CFA中一个循环排列顺序中的一个G像素替换为一个W像素。
可以理解的是,所述感光单元30的所述RGB像素接收透过所述滤光元件20 投射到所述感光单元30表面的RGB可见光光线,所述W像素接收透过所述滤光元件20投射到所述感光单元30的RGN可见光光线和红外光线。所述W像素接收到所述滤光元件20投射的可见光光线,经过计算得出所述W像素处红外光光线的强度。
所述感光单元30中由一个W像素周边的RGB像素的可见光像素值用来弥补由于W占用而缺失的可见光的测量值。也就是说,在所述感光单元30的混合像素阵列中,由相邻近的W像素的所述RGB像素弥补W像素位置处的可见光的测量缺失。详细地说,所述感光单元30中任一所述W像素的周边的被环绕八个RGB像素经过运算得出所述W像素处的可见光像素值。
如图4A所示,所述W像素与邻近的RGB像素组成一混合像素组401,其中所述混合像素组401中,所述W像素位于中间位置,并且所述W像素周边被环绕布置RGB像素。G11代表第一行第一列G像素的像素值,R12代表第一行第二列R像素的像素值,相应地所述RGB像素被设置环绕在所述W像素的周边。在所述W像素位置处的所述RGB像素值分别为:B22=(B21+B23)/2,G22= (G11+G31+G13+G33)/4,R22=(R12+R32)/2。相应地,所述W像素处经过计算得出的红外像素,即所述IR=W22-R22-G22-B22。值得注意的是,本发明该计算方式只为方便理解,实际算法可能有所不同,但是并不对本发明构限制。
也就是说,基于所述W像素邻近周边的RGB像素的像素值得出所述W像素位置处的对应的所述R像素、所述G像素,以及B像素的像素值。
值得一提的是,像素值的计算方式在此仅仅作为示例性质的,而非作为限制,因此其他方式的计算方法也可应用于此。更值得一提的是,在本较佳实施例中,所述感光单元30的所述RGB像素与所述W像素的尺寸比例为1:1,并且所述感光单元30的像素可以被实施为正方形或者边长不同的矩形。
本发明说明书附图之图4B揭露了所述感光单元30的像素阵列排布的另一种可选实施方式。所述感光单元30的像素阵列按照RGB-IR的顺序依次地排列,即在标准CFA中一个循环排列顺序中的一个G像素替换为一个IR像素。所述 IR像素接收所述滤光元件20透射的红外光线和生成相应地红外光电信号。
所述感光单元30中由一个IR像素周边的RGB像素的可见光像素值用来弥补由于IR占用而缺失的可见光的测量值。也就是说,在所述感光单元30的混合像素阵列中,由相邻近的IR像素的所述RGB像素弥补IR像素位置处的可见光的测量缺失。详细地说,所述感光单元30中任一所述IR像素的周边的被环绕八个RGB像素经过运算得出所述IR像素处的可见光像素值。
值得一提的是,所述RGB像素的计算方式与上述较佳实施例的计算方式相同。所述IR像素接收所述IR像素位置处的红外光线,和得到相应红外像素值。
依照本发明的上述较佳实施例,其中所述摄像模组的所述镜头10和所述滤光元件20过滤外界投射的光线将可见光(RGB)和红外光线投射至所述感光单元30,其中所述感光单元30接收所述滤光元件20投射的可见光(RGB)和红外光线,并对应地生成可见光图像和红外光图像。优选地,所述摄像模组基于接收到的红外光和可见光同时生成对应的红外光图像和可见光图像。
如图1所示,所述摄像模组的所述电路板40电连接于所述感光单元30,其中所述感光单元30将产生的光电信号通过所述电路板40传输。在本发明的上述较佳实施例中,所述电路板40具有至少一低频电路41和一高频电路42,其中所述低频电路41对应于所述感光单元30的RGB像素单元,所述高频电路42 对应于所述感光单元30的W像素或者所述IR像素。相应地,所述电路板40的所述低频电路41对应于所述摄像模组的可见光成像功能,所述高频电路42对应于所述摄像模组的红外光拍摄功能。优选地,在本发明的上述较佳实施例中,所述电路板40同时具有所述低频电路41和所述高频电路42。也就是说,在拍照时,所述电路板40的切换使用所述低频电路41和所述高频电路42,在切换使用低频电路时,拍摄可见光图像,切换使用高频电路时,拍摄红外光图像。值得一提是,所述电路板40中的所述低频电路41和所述高频电路42优选地是互相独立存在,其中所述低频电路41用于常规可见光图像拍摄时使用;而所述高频电路42则对应于拍摄红外光图像,尤其是当所述模组被实施为TOF模组时,接收端接收高频信号,所述低频电路41不满足要求,故需要额外设置所述高频电路42。
在本发明另一实施例中,所述电路板40连接于所述感光单元30,其中所述感光单元30将产生的光电信号通过所述电路板40传输。其中,所述电路板40 具有所述低频电路41、所述高频电路42和一切换开关,所述切换开关控制所述低频电路41和所述高频电路42,实现所述低频电路41和所述高频电路42根据不同需求进行切换。进一步,本发明中所述低频电路41和所述高频电路42,或者所述RGB像素和所述W像素或IR像素分别对应不同的电路,即不同类型像素点对应的电路工作逻辑不一样。
参照本发明说明书附图之图5所示,依照本发明上述较佳实施例的所述感光单元30的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐述。所述感光单元30中像素阵列为混合像素阵列,其中所述感光单元30的RGB像素的面积大小与W像素的面积大小不同。所述感光单元30的一个所述W像素的面积大小是一个RGB 像素尺寸的两倍,也就是说任一个所述W像素的像素面积大小是一个所述RGB 像素面积的四倍大小。所述感光单元30的所述W像素的周边被环绕地布置一 RGB像素,也就是说,所述W像素的周边被均匀地布置4个R像素、4个G像素、以及4个B像素,其中所述RGB像素的大小和尺寸相同。换言之,所述感光单元30可以被理解为原先以GRGB阵列排布的像素其中一处被设置为W像素的一部分。
在本发明中,所述RGB像素点的位置分布在此仅仅作为示例性质的,而非限制。
当拍摄可见光图像时,所述感光单元30的所述W像素周边的任一RGB像素组合可以计算得出相应位置的图像信息。详细地说,所述感光单元30包括多个像素阵列组501,其中所述W像素位于所述像素阵列组501的中间位置,所述RGB像素被布置在所述W像素的周边处。所述像素阵列组501进一步包括一个红外光区域502和围绕在所述红外光区域502周边的至少四个可见光区域503,其中所述红外光区域502即为所述W像素。所述可见光区域503为RGB像素组成的像素组,其中所述可见光区域503环绕在所述红外光区域502外,并且基于所述可见光区域503的RGB像素值计算得出所述W像素所处位置处的可见光的像素值。
简言之,在拍摄可见光图像时,所述感光单元30的所述W像素周边的所述可见光区域503分别根据所述R像素、所述G像素、以及所述B像素的像素值计算得出。所述W像素所占位置处的可见光图像的像素值由邻近地环绕在所述 W像素的所述可见光区域503得到的像素值经过计算得出,进而得到完整的可见光图像。
详细地说,G11代表第一行第一列G像素的像素值,R14代表第一行第四列的R像素的像素值,相应地,其它像素值代表相应位置处的像素值。所述可见光区域503可基于所述可见光区域503内的所述RGB像素的像素值计算得出相应的可见光图像的光电信息。所述红外光区域502处的可见光图形的光电信息的缺失由邻近于所述W像素周边的可见光区域503内的RGB像素的像素值计算得出,其中该计算方法为:G=(G11+G13+G31+G44)/4,R=(R12+R14+R42+R34)/4, B=(B21+B24+B41+B43)/4。
可以理解的是,所述红外光区域502处的可见光图像的光电信息由所述可见光区域503内的RGB像素的像素值平均计算得出。值得一提的是,在本发明中个,所述像素值的计算方法在此仅仅作为示例性质的,而非限制。
所述红外光区域502的红外光图像信息为IR=W-R-G-B,也就是由所述W像素的像素值减去所述红外光区域中的所述RGB像素值。值得一提的是,所述红外光区域502的所述红外光像素值可由IR像素直接接受红外光得到相应的像素值。
参照本发明说明书附图之图6所示,依照本发明上述较佳实施例的所述感光单元30的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐述。所述感光单元30中像素阵列为混合像素阵列,其中所述感光单元30的RGB像素的面积大小与W像素的面积大小不同,并且所述感光单元30的所述W像素为非正方形的矩形像素。
所述感光单元30的一个所述W像素的横向尺寸大小是一个RGB像素尺寸的两倍,所述W像素的纵向尺寸大小与一个RGB像素尺寸相同。也就是说任一个所述W像素的像素面积大小是一个所述RGB像素面积的两倍大小。所述感光单元30的所述W像素的周边被环绕地布置一RGB像素。也就是说,所述W像素的周边被均匀地布置多个RGB像素,其中优选地,所述RGB像素的大小和尺寸相同。换言之,所述感光单元30可以被理解为原先以GRGB阵列排布的像素其中一处被设置为W像素的一部分。
在本发明中,所述RGB像素点的位置分布在此仅仅作为示例性质的,而非限制。
当拍摄可见光图像时,所述感光单元30的所述W像素周边的任一RGB像素组合可以计算得出相应位置的图像信息。详细地说,所述感光单元30包括多个像素阵列组601,其中所述W像素位于所述像素阵列组601的中间位置,所述RGB像素被布置在所述W像素的周边处。所述像素阵列组601进一步包括一个红外光区域602和围绕在所述红外光区域602周边的至少两个可见光区域603,其中所述红外光区域602即为所述W像素。所述可见光区域603由RGB像素组成的像素组,其中所述可见光区域603环绕在所述红外光区域602的两侧,并且基于所述可见光区域603的RGB像素值计算得出所述W像素所处位置处的可将光的像素值。
简言之,在拍摄可见光图像时,所述感光单元30的所述W像素周边的所述可见光区域603分别根据所述R像素、所述G像素、以及所述B像素的像素值计算得出。所述W像素所占位置处的可见光图像的像素值由邻近地环绕在所述 W像素的所述可见光区域603得到的像素值经过计算得出,进而得到完整的可见光图像。
详细地说,G11代表第一行第一列G像素的像素值,R14代表第一行第四列的R像素的像素值,相应地,其它像素值代表相应位置处的像素值。所述可见光区域603可基于所述可见光区域603内的所述RGB像素的像素值计算得出相应的可见光图像的光电信息。所述红外光区域602处的可见光图形的光电信息的缺失由邻近于所述W像素周边的可见光区域603内的RGB像素的像素值计算得出,其中该计算方法为:G=(G11+G13+G31+G33)/4,R=(R12+R14+R32+R34)/4, B=(B21+B24)/2。
可以理解的是,所述红外光区域602处的可见光图像的光电信息由所述可见光区域603内的RGB像素的像素值平均计算得出。值得一提的是,在本发明中个,所述像素值的计算方法在此仅仅作为示例性质的,而非限制。
所述红外光区域602的红外光图像信息为IR=W-R-G-B,也就是由所述W像素的像素值减去所述红外光区域中的所述RGB像素值。值得一提的是,所述红外光区域602的所述红外光像素值可由IR像素直接接受红外光得到相应的像素值。
参照本发明说明书附图之图7所示,依照本发明上述较佳实施例的所述感光单元30的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐述。所述感光单元30中像素阵列为混合像素阵列,其中所述感光单元30的RGB像素的面积大小与W像素的面积大小不同。所述感光单元30的一个所述W像素的面积大小是一个RGB 像素尺寸的三倍,也就是说任一个所述W像素的像素面积大小是一个所述RGB 像素面积的九倍大小。所述感光单元30的所述W像素的周边被环绕地布置至少一RGB像素,也就是说,所述W像素的周边被均匀地布置多个所述RGB像素,其中所述RGB像素的大小和尺寸相同。换言之,所述感光单元30可以被理解为原先以GRGB阵列排布的像素其中一处被设置为W像素的一部分。
在本发明中,所述RGB像素点的位置分布在此仅仅作为示例性质的,而非限制。
当拍摄可见光图像时,所述感光单元30的所述W像素周边的任一RGB像素组合可以计算得出相应位置的图像信息。详细地说,所述感光单元30包括多个像素阵列组701,其中所述W像素位于所述像素阵列组701的中间位置,所述RGB像素被布置在所述W像素的周边处。所述像素阵列组701进一步包括一个红外光区域702和围绕在所述红外光区域702周边的至少四个可见光区域703,其中所述红外光区域702即为所述W像素。所述可见光区域703为RGB像素组成的像素组,其中所述可见光区域703环绕在所述红外光区域702外,并且基于所述可见光区域703的RGB像素值计算得出所述W像素所处位置处的可见光的像素值。
简言之,在拍摄可见光图像时,所述感光单元30的所述W像素周边的所述可见光区域703分别根据所述R像素、所述G像素、以及所述B像素的像素值计算得出。所述W像素所占位置处的可见光图像的像素值由邻近地环绕在所述 W像素的所述可见光区域703得到的像素值经过计算得出,进而得到完整的可见光图像。
详细地说,G11代表第一行第一列G像素的像素值,R14代表第一行第四列的R像素的像素值,相应地,其它像素值代表相应位置处的像素值。所述可见光区域703可基于所述可见光区域703内的所述RGB像素的像素值计算得出相应的可见光图像的光电信息。所述红外光区域702处的可见光图形的光电信息的缺失由邻近于所述W像素周边的可见光区域703内的RGB像素的像素值计算得出,其中该计算方法为:G=(G11+G13+G15+G35+G31+G51+G53+G55)/8, R=(R12+R14+R52+R54)/4,B=(B21+B25+B41+B45)/4。
可以理解的是,所述红外光区域702处的可见光图像的光电信息由所述可见光区域703内的RGB像素的像素值平均计算得出。值得一提的是,在本发明中个,所述像素值的计算方法在此仅仅作为示例性质的,而非限制。
所述红外光区域702的红外光图像信息为IR=W-R-G-B,也就是由所述W像素的像素值减去所述红外光区域中的所述RGB像素值。值得一提的是,所述红外光区域702的所述红外光像素值可由IR像素直接接受红外光得到相应的像素值。
参照本发明说明书附图之图8所示,依照本发明上述较佳实施例的所述感光单元30的另一可选实施方式在接下来的描述中被阐述。所述感光单元30中像素阵列为混合像素阵列,其中所述感光单元30的RGB像素的面积大小与W像素的面积大小不同。所述感光单元30的一个所述W像素的面积大小是一个RGB 像素尺寸的四倍,也就是说任一个所述W像素的像素面积大小是一个所述RGB 像素面积的十六倍大小。所述感光单元30的所述W像素的周边被环绕地布置至少一RGB像素,也就是说,所述W像素的周边被均匀地布置多个所述RGB像素,其中所述RGB像素的大小和尺寸相同。换言之,所述感光单元30可以被理解为原先以GRGB阵列排布的像素其中一处被设置为W像素的一部分。
在本发明中,所述RGB像素点的位置分布在此仅仅作为示例性质的,而非限制。
当拍摄可见光图像时,所述感光单元30的所述W像素周边的任一RGB像素组合可以计算得出相应位置的图像信息。详细地说,所述感光单元30包括多个像素阵列组801,其中所述W像素位于所述像素阵列组801的中间位置,所述RGB像素被布置在所述W像素的周边处。所述像素阵列组801进一步包括一个红外光区域802和围绕在所述红外光区域802周边的至少四个可见光区域803,其中所述红外光区域802即为所述W像素。所述可见光区域803为RGB像素组成的像素组,其中所述可见光区域803环绕在所述红外光区域802外,并且基于所述可见光区域803的RGB像素值计算得出所述W像素所处位置处的可将光的像素值。
简言之,在拍摄可见光图像时,所述感光单元30的所述W像素周边的所述可见光区域803分别根据所述R像素、所述G像素、以及所述B像素的像素值计算得出。所述W像素所占位置处的可见光图像的像素值由邻近地环绕在所述 W像素的所述可见光区域803得到的像素值经过计算得出,进而得到完整的可见光图像。
详细地说,G11代表第一行第一列G像素的像素值,R14代表第一行第四列的R像素的像素值,相应地,其它像素值代表相应位置处的像素值。所述可见光区域803可基于所述可见光区域803内的所述RGB像素的像素值计算得出相应的可见光图像的光电信息。所述红外光区域802处的可见光图形的光电信息的缺失由邻近于所述W像素周边的可见光区域803内的RGB像素的像素值计算得出,其中该计算方法为:
G=(G11+G13+G15+G26+G46+G31+G51+G62+G64+G66)/10,
R=(R12+R14+R16+R36+R56)/5,B=(B21+B41+B61+B63+B65)/5。
可以理解的是,所述红外光区域802处的可见光图像的光电信息由所述可见光区域803内的RGB像素的像素值平均计算得出。值得一提的是,在本发明中个,所述像素值的计算方法在此仅仅作为示例性质的,而非限制。
所述红外光区域802的红外光图像信息为IR=W-R-G-B,也就是由所述W像素的像素值减去所述红外光区域中的所述RGB像素值。值得一提的是,所述红外光区域802的所述红外光像素值可由IR像素直接接受红外光得到相应的像素值。
参照本发明说明书附图之图9所示,依照本发明另一较佳实施例的一摄像模组的一滤光元件20A在接下来的描述中被阐述。外界投射的光线经过所述滤光元件20A时,被所述滤光元件20A过滤,其中所述滤光元件20A允许可见光(RGB) 和红外光线通过。详细地说,所述滤光元件20A允许通过400~650nm和 700nm~1000nm波长的光,而截止其它波段的光线通过。外界光线通过所述滤光元件20A后的光线(400~650nm的可见光和700nm~1000nm的红外光)照射到所述感光单元30,由所述感光单元30接收所述滤光元件20A通过的光线,和基于接收到的光线对应地生成相应地电信号。
所述滤光元件20A被对应地设置于所述感光元件30的上方,其中所述滤光元件20A过滤的光线对应地投射至所述感光元件30的像素。所述感光元件30 的一个像素接收由所述滤光元件20A过滤后得到的特定波长或特定波段的光线。
由上述较佳实施例可知,所述感光单元30为混合阵列像素,也就是说,所述感光单元30中包括接收可见光(RGB)的RGB像素和接收红外光(IR)或全部光线的W像素。相应地,所述滤光元件20A对应于所述感光元件30的混合阵列像素,也就是说,所述滤光元件20A透射的可见光光线被所述感光单元30 的RGB像素接收,所述滤光元件20A透射的红外光光线(IR)或者W光线被所述感光单元30的IR像素或W像素接收。可以理解的是,所述滤光元件20A在对应地像素位置只允许对应像素的光线投射至相应的像素,而截止其它像素对应的光线通过。
详细地说,所述滤光元件20A进一步包括多个R滤色单元21A、多个G滤色单元22A、多个B滤色单元23A以及多个W滤色单元24A。所述滤光元件20A 的所述R滤色单元21A通过可见光光线的红光光线,而截止其它波段的光线通过。所述滤光元件20A的所述G滤色单元22A通过可见光光线的绿光光线,而截止其它波段的光线通过。所述滤光元件20A的所述B滤色单元22A通过可见光光线的蓝光光线,而截止其它波段的光线通过。所述滤光元件20A的所述W 滤色单元24A通过可见光光线和红外光线通过,而截止其它波段的光线通过。优选地是,所述滤光元件20A包括可见光透过区域和红外光透过区域,所述可见光透光区域允许透过可见光,并使得可见光被RGB像素接收;所述红外光透过区域允许透过红外光,并被对应的像素点接收。值得一提的是,所述像素点被实施为W像素点时,红外光透过区域可以被实施为可以透过可见光和红外光。所述像素点被实施为IR像素点时,所述红外光透过区域透过的光对应于所述IR 像素点区域。
值得一提的是,所述滤光元件20A中各个滤色单元对应于所述感光元件30 中各个像素位置。相应地,所述滤光元件20A的所述R滤色单元21A对应于所述感光元件30的R像素单元;所述滤光元件20A的所述G滤色单元22A对应于所述感光元件30的G像素单元;所述滤光元件20A的所述B滤色单元23A 对应于所述感光元件30的B像素单元;所述滤光元件20A的所述W滤色单元 24A对应于所述感光元件30的W像素单元。
在本法发明的该较佳实施例中,所述滤光元件20A将对应于所述感光单元 30的各个像素单元对应的光线透射,和截止其它类型的光线通过,以使对应的像素接收相应的光线。
参照本发明说明书附图之图10所示,依照本发明的另一较佳实施例的一摄像模组在接下来的描述中被阐述。所述摄像模组包括一镜头10B、至少一滤光元件20B、一感光单元30B、至少一电路板40B、以及至少一驱动器50B,其中所述滤光元件20B和所述镜头10B分别位于所述感光单元30B的感光路径上,外界光线通过所述镜头10B再经由所述滤光元件20B到达所述感光单元30B。外界投射的光线经过所述滤光元件20B时,被所述滤光元件20B过滤,其中所述滤光元件20B允许可见光(RGB)和红外光线通过。所述感光单元30B电连接于所述电路板40B,所述感光单元30B基于接收到的光线产生的电信号传输至所述电路板40B。优选地,所述滤光元件20B允许通过400~650nm和800~950nm 波长的光,而截止其它波段的光线。
所述驱动器50B被设置于所述镜头10B,其中所述驱动器50B作用于所述滤光元件20B和驱动所述滤光元件20B移动,以切换使用不同的所述滤光元件20B 或者使用所述滤光元件20B的不同部位。
值得一提的是,在本发明的该较佳实施例中,所述摄像模组的所述镜头10B,所述感光单元30B,所述电路板40B与上述较佳实施例中的所述镜头10,所述感光单元30,所述电路板40的结构和功能相同,不同点在于所述滤光元件20B 为双通道截止滤光装置。
如图10所示,所述滤光元件20B进一步包括至少一可见光截止滤光片21B 和至少一红外光截止滤光片22B,其中所述可见光截止滤光片21B允许红外光光线通过,而截止可见光光线通过,相应地,所述红外光截止滤光片22B允许可见光光线通过,而截止可见光光线通过。
所述滤光元件20B的所述可见光截止滤光片21B和所述红外光截止滤光片 22B被拼合成一体式结构,藉由所述驱动器50B驱动地切换所述滤光元件20B 的所述红外截止滤光片22B或所述可见光截止滤光片21B至所述感光单元30B 的上方,以允许不同波段的光线通过,截止其它波段的光线。可以理解的是,当所述驱动器50B驱动所述红外截止滤光片22B至所述感光单元30B的上方,其中所述红外截止滤光片22B截止外界投射的红外光线,而允许可见光光线投射在所述感光单元30B。相应地,此时所述摄像模组拍摄可见光图像。当所述驱动器50B驱动所述可见光截止滤光片21B至所述感光单元30B的上方时,其中所述可见光截止滤光片21B截止可见光通过,而允许红外光线投射至所述感光单单元30B。相应地,此时所述摄像模组拍摄红外光图像。
所述滤光元件20B的所述可见光截止滤光片21B和所述红外光截止滤光片 22B相互拼接,其中所述滤光元件20B的拼接方式在此仅仅作为示例性质的,而非限制。比如,所述可见光截止滤光片21B和所述红外光截止滤光片22B前后拼接或者左右拼接形成所述滤光元件20B。当需要拍摄可见光图像时,所述驱动器50B驱动所述滤光元件20B,切换使用所述滤光元件20B的所述红外光截止滤光片22B进行拍摄。当需要拍摄红外光图像时,所述驱动器50B驱动所述滤光元件20B,切换使用所述滤光元件20B的所述可见光截止滤光片21B进行拍摄。
参照本发明说明书附图之图11所示,依照本发明另一较佳实施例的一摄像模组的另一较佳实施例在接下来的描述中被阐述。所述摄像模组包括一镜头10、至少一滤光元件20、一感光单元30、以及至少两个电路板40C,其中所述滤光元件20和所述镜头10分别位于所述感光单元30的感光路径上,外界光线通过所述镜头10再经由所述滤光元件20到达所述感光单元30。所述感光单元30电连接于所述电路板40C,所述感光单元30基于接收到的光线产生的电信号传输至所述电路板40C。
值得一提的是,在本发明的该较佳实施例中,所述镜头10,所述滤光元件 20,所述感光单元30与上述较佳实施例相同,不同点在于所述摄像模组包括两个逻辑电路。
相应地,所述电路板40C具有至少一低频电路41C和一高频电路42C,其中所述低频电路41C对应于所述感光单元30的RGB像素单元,所述高频电路42C 对应于所述感光单元30的W像素或者所述IR像素。相应地,所述电路板40C 的所述低频电路41C对应于所述摄像模组的可见光成像功能,所述高频电路42C 对应于所述摄像模组的红外光拍摄功能。所述电路板40C的所述低频电路41C 电连接于所述感光单元30,为低频电路。相应地,所述高频电路42C电连接于所述感光单元30,为高频电路。优选地,在本发明的上述较佳实施例中,所述电路板40C的所述低频电路41C和所述高频电路42C可同时作用于所述感光单元30,以便所述摄像模组同时拍摄可见光图像和红外光图像。简言之,所述电路板40C的所述低频电路和高频电路同时作用于所述感光单元30,以实现对可见光和红外光的同时拍摄。
参照本发明说明书附图之图12所示,应用本发明上述摄像模组的一TOF模组在接下来的描述中被阐述。所述TOF模组包括一投射模块1201和至少一接收模组1202,其中所述投射模块1201向外投射具有预设波长的红外光,所述接收模组1202即为上述较佳实施例的摄像模组。所述接收模组1202接收可见光获取可见光图像,所述接收模组还能够接收所述投射模块1201向外投射后反射回来的红外光,获取图像信息。
所述投射模块1201向外投射具有预设波长的红外光至被照目标物,其中所述接收模组1202接收被照目标物的反射光线,并生成感应信号。可以理解的是,所述TOF模组的所述接收模组被用于接收和感应被照目标物的反射光线,并生成相应初始图像数据。
值得注意的是,所述投射模块1201和所述接收模组1202形成的深度检测系统,用以检测被照目标物的表面深度,从而得到被照目标物深度成像数据所需要的深度信息初始图像数据。
值得一提的是,所述模组被实施为结构光模组,所述投射模块1201被实施为散斑结构光投射模组或者编码结构光投射模组。换言之,所述接收模组1202 与所述投射模块1201结合形成深度相机。
参照本发明说明书附图之图13所示,应用本发明上述较佳实施例的所述摄像模组的一电子设备在接下来的描述中被阐述。所述电子设备包括一设备主体 1301,搭载于所述设备主体1301的至少一主摄像模组1302、至少一副摄像模组 1303、以及至少一投射模块1304,其中所述主摄像模组1302、所述副摄像模组 1303以及所述投射模块1304被搭载于所述设备主体1301,由所述设备主体1301 向所述主摄像模组1302和所述副摄像模组1303提供电能,并且所述设备主体 1301控制所述主摄像模组1302和所述副摄像模组1303的拍摄。所述投射模块 1304、所述主摄像模组1302、以及所述副摄像模组1303被通信地连接于所述设备主体1301,其中所述投射模块1304、所述主摄像模组1302、以及所述副摄像模组1303向所述设备主体1301传输拍摄信息。所述投射模块1304向外投射具有预设波长的红外光。
简言之,至少一所述主摄像模组1302和所述副摄像模组1303组成的双摄、三摄、或者多摄模组被搭载于所述设备主体1301,藉由所述设备主体1301控制拍摄。优选地,所述电子设备被实施为一手机,其中所述电子设备的设备主体 1301接收所述主摄像模组1302和所述副摄像模组1303传输的图像数据信息,生成对应的摄像信息。
值得一提的是,所述主摄像模组1302和所述副摄像模组1303都能够拍摄可见光图像,其中所述主摄像模组1302的感光单元采用标准CFA,用来拍摄可见光图像的主图像,其中所述主摄像模组1302拍摄的可见光图像结合所述副摄像模组1303拍摄的图像信息,得到高分辨率的图像。
所述副摄像模组1303即为上述较佳实施例的所述摄像模组,其中所述副摄像模组1303的所述感光单元采用本发明的RGB-IR混合像素阵列或者RGB-W混合像素阵列。在本发明的该电子设备中,所述副摄像模组1303作为所述投射模块组1304的接收模组,其中所述投射模块1304向外投射的具有预设波长的红外光的反射光被所述副摄像模组1303接收,藉由所述副摄像模组1303获得被照目标物的深度信息。
值得一提的是,所述电子设备的所述副摄像模组1303和所述投射模块1304 组成一深度相机,用以检测被照目标物的表面深度,从而得到被照目标物的深度成像数据所需要的深度信息初始图像数据。
优选地,所述主摄像模组1302、所述副摄像模组1303、以及所述投射模块1304被设置于所述设备主体1301的后侧。换言之,所述主摄像模组1302和所述副摄像模组1303为所述电子设备的后置摄像头。值得一提的是,所述主摄像模组1302、所述副摄像模组1303、以及所述投射模块1304的安装位置在此仅仅作为示例性质的,而非限制。
参照本发明说明书附图之图14所示,应用本发明上述较佳实施例的所述摄像模组的一电子设备在接下来的描述中被阐述。所述电子设备包括一设备主体 1401、一接收模组1402,以及至少一发射模块1403,其中所述接收模组1402和所述发射模块1403被搭载于所述设备主体1401,藉由所述设备主体1401向所述接收模组1402和所述发射模块1403提供工作电能。所述接收模组1402和所述发射模块1403被通信地连接于所述设备主体1401,其中所述接收模组1402 将拍摄得到的图像数据信息传输至所述设备主体1401,藉由所述设备主体1401 呈现所述接收模组1402拍摄的图像信息。
所述接收模组1402即为上述较佳实施例的所述摄像模组,其中所述接收模组1402采用本发明的RGB-IR混合像素阵列或者RGB-W混合像素阵列。所述接收模组1402接收可见光和红外光线,并基于接收到的光线拍摄可见光图像和红外光图像。所述投射模块1403向外投射具有预设波长的红外光,其中所述投射模块1403向外投射的红外光被目标照射物反射后的反射光被所述接收模组 1402接收,其中所述接收模组1402基于目标照射物发射的红外光线得到目标照射物的空间深度信息。
优选地,所述电子设备被实施为一手机,其中所述接收模组1402和所述投射模块1403被设置于所述设备主体1401的前侧上端。简言之,所述接收模组 1402为手机的前置摄像头。所述接收模组1402可实现虹膜识别与可见光图像拍摄。
值得一提的是,在本发明的所述电子设备中,所述接收模组1402和所述投射模块1403组合成为一TOF模组,从而可以得到空间目标的深度相机。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (26)

1.一摄像模组,其特征在于,包括:
一镜头;
至少一滤光元件,其中所述滤光元件被设置于所述镜头,过滤外界投射的光线;以及
一感光单元,其中所述感光单元接收所述滤光元件透射的可见光和红外光,以使所述摄像模组拍摄可见光图像和红外光图像;
其中所述感光单元的像素阵列为RGB-W混合像素阵列,其中所述感光单元的RGB像素接收可见光,所述感光单元的W像素接收可见光和红外光和基于接收到的可见光得出红外光的接收量;其中所述RGB-W混合像素阵列中,邻近地环绕于W像素周边的RGB像素单元的像素值弥补W像素位置处的可见光的像素值。
2.根据权利要求1所述的摄像模组,其中所述滤光元件为双通滤光装置,所述滤光元件允许波长400~650nm的可见光和波长700nm~1000nm红外光通过,而截止其它波长的光。
3.根据权利要求2所述的摄像模组,其中所述感光单元的所述RGB像素基于接收到的可见光得到所述RGB像素位置处的R像素值、G像素值、以及B像素值,其中所述W像素得到可将光和红外光的总像素值。
4.根据权利要求3所述的摄像模组,其中所述感光单元的一个W像素的面积大小与所述RGB像素的一个像素单元的面积大小比例为1:1,所述W像素与邻近地环绕在所述W像素周围的RGB像素组成一混合像素组,其中所述混合像素组中的RGB像素单元的像素值弥补W像素位置处的可见光的像素值。
5.根据权利要求3所述的摄像模组,其中所述感光单元的一个W像素的面积大小与所述RGB像素的一个像素单元的面积大小比例大于1:1,其中所述感光单元包括多个像素阵列组,在所述像素阵列组中,所述RGB像素邻近地环绕于所述W像素的周边,所述像素阵列组中的RGB像素单元的像素值弥补W像素位置处的可见光的像素值。
6.根据权利要求5所述的摄像模组,其中所述像素阵列组进一步具有一红外光区域和至少一可见光区域,其中所述W像素被设置于所述红外光区域,其中所述RGB像素被设置于所述可见光区域,其中所述可见光区域基于所述RGB像素值计算得出当前可见光区域的图像。
7.根据权利要求6所述的摄像模组,其中邻近地环绕于所述W像素的RGB像素的像素值的均值弥补所述W像素位置处的可见光的各RGB像素值分量值。
8.根据权利要求2所述的摄像模组,其中所述滤光元件是由光学玻璃基体以及沉积在所述光学玻璃基体上的至少两层的滤光膜组成,所述滤光膜由高折射率介质材料TiO2膜层和低折射率介质材料SiO2膜层多次交替堆叠组成。
9.根据权利要求2所述的摄像模组,其中所述滤光元件包括可见光透过区域和红外光透过区域,所述可见光透光区域允许透过可见光,并使得可见光被RGB像素接收;所述红外光透过区域允许透过红外光,并被对应的像素点接收。
10.根据权利要求2所述的摄像模组,其中所述滤光元件进一步包括一可见光截止滤光片和一红外光截止滤光片,其中所述可见光截止滤光片截止可见光通过,允许红外光通过,其中所述红外光截止滤光片截止红外光通过,而允许可见光通过。
11.根据权利要求8至10任一所述的摄像模组,其中所述滤光元件允许通过400~650nm和800~950nm波长的光,而截止其它波段的光线。
12.根据权利要求1所述的摄像模组,其中所述摄像模组进一步包括至少一电路板,其中所述感光单元电连接于所述电路板,藉由所述电路板传输所述感光单元产生的光电信号。
13.根据权利要求10所述的摄像模组,其中所述摄像模组进一步包括至少一驱动器,其中所述驱动器被设置作用于所述滤光元件,以驱动切换所述滤光元件的所述可见光截止滤光片和所述红外光截止滤光片,当所述驱动器切换使用所述可见光截止滤光片时,所述摄像模组拍摄红外光,当所述驱动器切换使用所述红外光截止滤光片时,所述摄像模组拍摄可见光图像。
14.根据权利要求12所述的摄像模组,其中所述电路板具有至少一低频电路和至少一高频电路,当拍摄可见光时,切换使用所述电路板的低频电路,当所述模组被实施为TOF模组接收模组时,切换使用所述电路板的所述高频电路。
15.根据权利要求12所述的摄像模组,其中所述电路板具有至少一低频电路和至少一高频电路,所述电路板的所述低频电路对应电连接于所述感光单元的所述RGB像素,所述高频电路对应地电连接于所述感光单元的W像素,所述电路板的所述低频电路和所述高频电路同时作用于所述感光单元,以供所述摄像模组可拍摄可见光和红外光。
16.一摄像模组,其特征在于,包括
一镜头;
至少一滤光元件,其中所述滤光元件被设置于所述镜头,过滤外界投射的光线;以及
一感光单元,其中所述感光单元接收所述滤光元件透射的可见光和红外光,以使所述摄像模组拍摄可见光图像和红外光图像;
其中所述感光单元的像素阵列为RGB-IR混合像素阵列,其中所述感光单元的RGB像素接收可见光,所述感光单元的IR像素接收红外光;其中所述RGB-IR混合像素阵列中,邻近地环绕于IR像素周边的RGB像素单元的像素值弥补IR像素位置处的可见光的像素值。
17.根据权利要求16所述的摄像模组,其中所述感光单元的所述RGB像素基于接收到的可见光得到所述RGB像素位置处的R像素值、G像素值、以及B像素值,其中所述IR像素基于接收到的红外光得到IR像素值。
18.根据权利要求17所述的摄像模组,其中所述感光单元的一个IR像素的面积大小与所述RGB像素的一个像素单元的面积大小比例大于或等于1:1,其中所述感光单元包括多个像素阵列组,其中所述IR像素位于所述像素阵列组的中间位置,所述RGB像素邻近地环绕于所述IR像素的周边,其中所述像素阵列组中的RGB像素单元的像素值弥补IR像素位置处的可见光的像素值。
19.根据权利要求16所述的摄像模组,其中所述摄像模组进一步包括至少一电路板,其中所述感光单元电连接于所述电路板,藉由所述电路板传输所述感光单元产生的光电信号。
20.根据权利要求19所述的摄像模组,其中所述滤光元件进一步包括一可见光截止滤光片和一红外光截止滤光片,其中所述可见光截止滤光片截止可见光通过,允许红外光通过,其中所述红外光截止滤光片截止红外光通过,而允许可见光通过;
其中所述摄像模组进一步包括至少一驱动器,其中所述驱动器被设置作用于所述滤光元件,以驱动切换所述滤光元件的所述可见光截止滤光片和所述红外光截止滤光片,当所述驱动器切换使用所述可见光截止滤光片时,所述摄像模组拍摄红外光,当所述驱动器切换使用所述红外光截止滤光片时,所述摄像模组拍摄可见光图像。
21.根据权利要求19所述的摄像模组,其中所述电路板具有至少一低频电路和至少一高频电路,当拍摄可见光时,切换使用所述电路板的低频电路,当所述模组被实施为TOF模组接收模组时,切换使用所述电路板的所述高频电路。
22.根据权利要求19所述的摄像模组,其中所述电路板具有至少一低频电路和至少一高频电路,所述电路板的所述低频电路对应电连接于所述感光单元的所述RGB像素,所述高频电路对应地电连接于所述感光单元的W像素,所述电路板的所述低频电路和所述高频电路同时作用于所述感光单元,以供所述摄像模组可拍摄可见光和红外光。
23.一TOF模组,其特征在于,包括:
至少一投射模块,其中所述投射模块向外投射具有预设波长的红外光;和
至少一如权利要求1至22任一所述摄像模组,其中所述摄像模组作为所述TOF模组的接收模组接收所述投射模块向外投射后反射的红外光,获取图像信息。
24.一电子设备,其特征在于,包括:
一设备主体;至少一如权利要求23所述的TOF模组,其中所述TOF模组搭载于所述设备主体,所述TOF模组获取的图像信息被传输至所述设备主体,藉由所述设备主体解析图像信息。
25.根据权利要求24所述的电子设备,其中所述电子设备进一步包括至少一主摄像模组,其中所述主摄像模组搭载于所述设备主体,所述主摄像模组的感光单元采用标准CFA,藉由主摄像头和副摄模组配合获取高质量图像。
26.根据权利要求25所述的电子设备,其中所述摄像模组作为副摄像模组,其中所述主摄像模组拍摄的可见光图像结合所述副摄像模组拍摄的图像信息,以获得高分辨率的图像。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113055621B (zh) * 2021-03-11 2024-04-09 维沃移动通信有限公司 摄像头模组和电子设备
CN113038046B (zh) * 2021-03-23 2023-07-25 北京灵汐科技有限公司 像素传感阵列和视觉传感器
CN114143427A (zh) * 2021-11-23 2022-03-04 歌尔科技有限公司 摄像头组件、移动终端和基于摄像头的体温测量方法
CN117812449A (zh) * 2022-09-22 2024-04-02 华为终端有限公司 摄像模组及电子设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102447826A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 全视科技有限公司 可见及红外双重模式成像系统
CN104735427A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 浙江大华技术股份有限公司 一种图像传感器
CN106454049A (zh) * 2016-10-28 2017-02-22 无锡豪帮高科股份有限公司 一种基于分区双通滤光片的虹膜识别及拍照二合一摄像模组
CN106686283A (zh) * 2015-11-09 2017-05-17 宁波舜宇光电信息有限公司 摄像装置及其应用
CN107360405A (zh) * 2016-05-09 2017-11-17 比亚迪股份有限公司 图像传感器、成像方法和成像装置
CN107743186A (zh) * 2017-11-01 2018-02-27 信利光电股份有限公司 一种一体式摄像头及其操作方法
CN207968553U (zh) * 2017-11-23 2018-10-12 维沃移动通信有限公司 一种移动终端

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7767967B2 (en) * 2006-11-01 2010-08-03 Sony Corporation Capturing motion using quantum nanodot sensors

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102447826A (zh) * 2010-10-12 2012-05-09 全视科技有限公司 可见及红外双重模式成像系统
CN104735427A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 浙江大华技术股份有限公司 一种图像传感器
CN106686283A (zh) * 2015-11-09 2017-05-17 宁波舜宇光电信息有限公司 摄像装置及其应用
CN107360405A (zh) * 2016-05-09 2017-11-17 比亚迪股份有限公司 图像传感器、成像方法和成像装置
CN106454049A (zh) * 2016-10-28 2017-02-22 无锡豪帮高科股份有限公司 一种基于分区双通滤光片的虹膜识别及拍照二合一摄像模组
CN107743186A (zh) * 2017-11-01 2018-02-27 信利光电股份有限公司 一种一体式摄像头及其操作方法
CN207968553U (zh) * 2017-11-23 2018-10-12 维沃移动通信有限公司 一种移动终端

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